Реферат: Изучение работы полевого транзистора - текст реферата. Скачать бесплатно.
Банк рефератов, курсовых и дипломных работ. Много и бесплатно. # | Правила оформления работ | Добавить в избранное
 
 
   
Меню Меню Меню Меню Меню
   
Napishem.com Napishem.com Napishem.com

Реферат

Изучение работы полевого транзистора

Банк рефератов / Физика

Рубрики  Рубрики реферат банка

закрыть
Категория: Реферат
Язык реферата: Русский
Дата добавления:   
 
Скачать
Архив Zip, 20 kb, скачать бесплатно
Заказать
Узнать стоимость написания уникального реферата

Узнайте стоимость написания уникальной работы

4 ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА Изучение работы полевого транзистора Цель работы: ознакомиться с принципами работы полевого транзистора, построит ь стоковые характеристики транзистора. Краткие теоретические сведения Во многих современных электронных устройствах используют транзисторы , ток носителей которых течет по так называемому каналу, образованному в нутри кремниевого кристалла. Этим током можно управлять, прикладывая эл ектрическое поле. Такие приборы называются полевыми транзисторами (в ан глоязычной литературе применяют сокращение FET – Field Effected Transistor ). В настоящее время эти транзисторы играют важную роль, являясь эле ментами интегральных схем, которые содержат на одном кристалле от сотен тысяч до миллионов полупроводниковых приборов. В свою очередь на базе та ких интегральных схем создают компьютеры, микропроцессорные системы, у стройства обработки сигналов и др. Существуют три группы полевых тра нзисторов: типа МОП (металл-оксид-полупроводник), с управляющим p - n - переходом, с управляющим переходом металл-полупроводник. Рассмотрим устройство полевого транзистора с управляющ им p - n - переходом (см. рис.1). Тонкая пластинка полупроводника (канал) снабжена двумя омическими элек тродами (исток, сток). Между истоком и стоком расположен третий электрод – затвор. Напряжение, приложенное между затвором и любым из двух других электродов, приводит к появлению в подзатворной области канала электри ческого поля. Влияние этого поля приводит к изменению количества носите лей заряда в канале вблизи затвора и изменяет сопротивление канала. Если канал полевого транзистора – полупроводник n - типа, то ток в нем перено сится электронами, входящих в канал через исток, к которому в этом случае прикладывается отрицательный потенциал, и выходящий из канала через ст ок. Если канал полевого транзистора – полупроводник p - типа, то к истоку прикла дывается положительный потенциал, а к стоку – отрицательный. При любом типе проводимости канала ток всегда переносится носителями заряда тол ько одного знака: либо электронами, либо дырками, поэтому полевые транзи сторы называют иногда униполярными транзисторами. Различают два основных типа полев ых транзисторов. К первому типу относят полевые транзисторы, в которых з атвором служит p - n - переход (полевой транзисто р с управляющим p - n -переходом) или барьер металл-полупроводни к (Шоттки барьер). Которую второму типу относят полевые транзисторы, в кот орых металлический электрод затвора отделен от канала слоем диэлектри ка, - полевые транзисторы с изолированным затвором. Идея, лежащая в основе работы полевого транзистора с затвором в виде p - n - пер ехода, высказана в 1952 г. У. Шокли. Она поясняется на рис. 2. Под металлическим э лектродом затвора полевого транзистора сформирован p - слой, так что между затв ором и любым из двух других электродов полевого транзистора существует p - n - переход. Толщина канала , по к оторому ток может протекать между истоком и стоком, зависит от напряжен ия, приложенного к затвору. Между истоком и затвором прикладывается напр яжение , смещающее p - n - переход в запирающем на правлении. Тогда под затвором возникает обедненный слой, имеющий очень в ысокое сопротивление. Чем больше напряжение , тем больше толщина обедненного слоя. В пределах обедненного слоя ток практически течь не может. Поэтому увеличение соответствует сужению канала, по которому протекает ток между ист оком и стоком. Меняя напряжение на затворе, можно управлять током в канал е. Чем больше , тем толще обедненный слой и тоньше канал и, следовательно, тем боль ше его сопротивление и тем меньше ток в канале. При достаточно большой ве личине обедненный слой под затвором может полностью перекрыть канал. И то к в канале обратится в нуль. Соответствующее напряжение называется напр яжением отсечки. При дальнейшем возрастании напряжения на затворе ток н е меняется. При фиксированном напряжении на затворе U З = const ток I C воз растает до тех пор, пока напряжение стока U C не достигнет значения, выше которого ток I C остается пос тоянным. Физически это означает, что канал переходит в режим отсечки. Чем больше значение , тем меньше сказывается влияние смещения, поданного на p - n -переход, и, как следствие, тем толще канал. Если , то ка нал перекрывается в точке, расположенной перед стоком. Ток стока остаетс я постоянным, так как все носители, инжектированные в проводящую область , достигают стока, не испытывая рекомбинации. Чем более положителен поте нциал затвора относительно истока, тем меньше ток насыщения. Дело в том, ч то при этом сокращается начальная толщина канала, что приводит к возраст анию начального сопротивления. В полевом транзисторе с изо лированным затвором между каналом полевого транзистора и металлически м электродом затвора размещается тонкий слой диэлектрика (рис. 3, 4). Поэтом у такие полевые транзисторы называют МДП-транзисторами (металл-диэлект рик-полупроводник). Часто в МДП-транзисторе слоем диэлектрика служит оки сел на поверхности полупроводника. В этом случае полевой транзистор наз ывают МОП-транзистором (металл-окисел-полупроводник). Первые МДП-транзис торы появились в середине 50-х годов. МДП-транзисторы могут быть как с нормально открытым, так и с норма льно закрытым каналами. МДП-транзистор с нормально открытым, встроенным каналом показан на рис. 3 на примере МДП-транзистора с каналом n - типа. Транзистор в ыполнен на подложке p - типа. Сверху подложки методами диффузии формируются пров одящий канал n - типа и две глубокие -об ласти для создания омических контактов в области истока и стока. Область затвора представляет собой конденсатор, в котором одной обкладкой служ ит металлический электрод затвора, а другой – канал полевого транзисто ра, диэлектриком является тонкий (толщина 0,1 – 0,2 мкм) слой оксида кремния. Е сли при нулевом напряжении затвора приложить между стоком и истоком нап ряжение, то через канал потечет ток, представляющий собой поток электрон ов. Через кристалл ток не пойдет, т.к. один из p - n - переходов находится под обратным напряжением. При подаче на затвор напряжения, отрицательного относительно истока, а, следовательн о, и относительно кристалла, в канале создается поперечное электрическо е поле, под влиянием которого электроны проводимости выталкиваются из к анала в области стока и истока, а также в кристалл. Канал обедняется элект ронами, сопротивление его увеличивается и ток стока уменьшается. Чем бол ьше отрицательное напряжение затвора, тем меньше этот ток. Такой режим р аботы транзистора называют режимом обеднения . Если же на затвор подать положител ьное напряжение, то под действием поля, созданного этим напряжением, из о бластей стока и истока, а также из кристалла в канал будут приходить элек троны; проводимость канала при этом увеличивается и ток стока возрастае т. Этот режим называют режимом обогащения . МДП-транзистор с индуцированным каналом показан на рис. 4. И з сравнения (рис. 3 и 4) видно, что этот транзистор отличается от МДП-транзист ора со встроенным каналом отсутствием n - слоя под затвором. Если напряжение на затворе отсут ствует , то в таком МДП-транзисторе отсутствует и канал, а сам транзистор пр едставляет собой два последовательно включенных p - n - перехода. При любой полярности напряжения между истоком и стоком один из этих p - n - переходов оказывается вкл юченным в обратном направлении и ток в цепи исток-сток практически равен нулю. Если подключить к затвору напряжение , в такой полярности, как показано на рис. 4 , то поле под затвором будет оттес нять дырки и притягивать в подзатворную область электроны. При достаточ но большом напряжении , называемом напряжением отпирания (единицы вольт), в приповерхностном сл ое концентрация электронов настолько увеличится, что превысит концент рацию дырок, произойдет так называемая инверсия типа проводимости: вбли зи затвора образуется тонкий слой n - типа. Между истоком и стоком возникает проводящий к анал. При дальнейшем увеличении возрастает концентрация электронов в канале и сопротивление его умень шается. Основными достоинствами полевых транзисторов являются: высокое входно е сопротивление, большой динамический диапазон (верхняя граница по част оте достигает 80 МГц), высокая стабильность и малая чувствительность к рад иационному излучению. Выполнение работы Описание экспериментальной установки . Для получения характеристик пол евого транзистора типа КП302 схему (рис. 5) подключить к источнику постоянно го тока (12 В). Стоковую характеристику (зависимость тока стока от напряжен ия между истоком и стоком) получают при фиксированном напряжении на затв оре. С увеличением напряжения ток стока сначала растет, а затем это нарас тание замедляется. Явление, напоминающее насыщение, объясняется тем, чт о с увеличением напряжения на стоке одновременно повышается обратное н апряжение на p - n - переходе и канал сужа ется (его сопротивление возрастает). Напряжение на затворе устанавливае тся с помощью ключа К. Порядок проведения измерений и обработки результатов 1) Подключить к источнику питания ВС 4-12 схему, представленную на ри с. 5. 2) Переключатель выходного напря жения источника питания ВС 4-12 установить в положение «12 В». 3) Подать на затвор с помощью ключа К напряжение 1 – 1,5 В. Увеличивая на пряжение от 0 до 12 В, при помощи вращения ручки потенциометра R , снять стоковую характеристику транзист ора. Для этого необходимо изменять напряжение на стоке ступенчато с шаго м в 1 В и при этом записывать в таблицу соответствующие каждому шагу значе ния тока по показаниям микроамперметра. 4) Снять стоковую характеристику транзистора при напряжении на зат воре =0 В (т.е. повторить измерения пункта 3, но при разомкнутом ключе К). 5) Занести все измерения в таблицу . Построить стоковые характеристики, т.е. зависимость между током и напря жением при двух различных напряжениях на затворе. Таблица =1 В =0 , В , мА , В , мА 1 2 … Контрольные вопросы 1. Что общего у полевого транзистора с биполярным транзистором, электронной лампой? Опишите устройство полевого тра нзистора с управляющим p - n - переходом. Чем определяется толщина канала в полевом транзисторе с у правляющим p - n - переходом. Объясните причину насыщения в стоковой характеристике п олевого транзистора. Как зависит вид стоковой характеристики от напряжения на затворе? В чем отличие полевых транзисторов с изолированным зат вором? Что физически означает изолированный затвор? Опишите устройство и работу полевого транзистора с вст роенным каналом. Опишите устройство и работу транзистора с индуцирован ным каналом. Как возникает инверсия типа проводимости?
1Архитектура и строительство
2Астрономия, авиация, космонавтика
 
3Безопасность жизнедеятельности
4Биология
 
5Военная кафедра, гражданская оборона
 
6География, экономическая география
7Геология и геодезия
8Государственное регулирование и налоги
 
9Естествознание
 
10Журналистика
 
11Законодательство и право
12Адвокатура
13Административное право
14Арбитражное процессуальное право
15Банковское право
16Государство и право
17Гражданское право и процесс
18Жилищное право
19Законодательство зарубежных стран
20Земельное право
21Конституционное право
22Конституционное право зарубежных стран
23Международное право
24Муниципальное право
25Налоговое право
26Римское право
27Семейное право
28Таможенное право
29Трудовое право
30Уголовное право и процесс
31Финансовое право
32Хозяйственное право
33Экологическое право
34Юриспруденция
 
35Иностранные языки
36Информатика, информационные технологии
37Базы данных
38Компьютерные сети
39Программирование
40Искусство и культура
41Краеведение
42Культурология
43Музыка
44История
45Биографии
46Историческая личность
47Литература
 
48Маркетинг и реклама
49Математика
50Медицина и здоровье
51Менеджмент
52Антикризисное управление
53Делопроизводство и документооборот
54Логистика
 
55Педагогика
56Политология
57Правоохранительные органы
58Криминалистика и криминология
59Прочее
60Психология
61Юридическая психология
 
62Радиоэлектроника
63Религия
 
64Сельское хозяйство и землепользование
65Социология
66Страхование
 
67Технологии
68Материаловедение
69Машиностроение
70Металлургия
71Транспорт
72Туризм
 
73Физика
74Физкультура и спорт
75Философия
 
76Химия
 
77Экология, охрана природы
78Экономика и финансы
79Анализ хозяйственной деятельности
80Банковское дело и кредитование
81Биржевое дело
82Бухгалтерский учет и аудит
83История экономических учений
84Международные отношения
85Предпринимательство, бизнес, микроэкономика
86Финансы
87Ценные бумаги и фондовый рынок
88Экономика предприятия
89Экономико-математическое моделирование
90Экономическая теория

 Анекдоты - это почти как рефераты, только короткие и смешные Следующий
- Ну, и как ваша семейная жизнь?
- Как в СССР.
- Что, значит, у вас все общее?
- Нет, значит, у нас секса нет.
Anekdot.ru

Узнайте стоимость курсовой, диплома, реферата на заказ.

Обратите внимание, реферат по физике "Изучение работы полевого транзистора", также как и все другие рефераты, курсовые, дипломные и другие работы вы можете скачать бесплатно.

Смотрите также:


Банк рефератов - РефератБанк.ру
© РефератБанк, 2002 - 2016
Рейтинг@Mail.ru