Полевые транзисторы затвор

Промышленность начала выпускать. полупроводниковые приборы нового вида — полевые транзисторы. Входное сопротивление такого транзистора с изолированным затвором до 10 Ом [12]. Их преимущество перед электронными лампами — малые габариты и низкое потребление энергии. Однако параметры полевых транзисторов зависят от температуры окружающей среды. Максимальное изменение тока насыщения у кремниевых полевых приборов составляет приблизительно [c.37]

Существуют три основных вида полевых транзисторов, различающихся способом управления проводимостью канала. В транзисторах с управляемым р- -переходом (рис. 1.5, а) на слаболегированной полупроводниковой монокристаллической подложке исток, канал и сток образованы областью проводимости -типа. В средней части этой области между истоком и стоком создается область с противоположным типом проводимости и высокой концентрацией примеси (р -область). Под образовавшимся / - -переходом находится канал -типа. Для функционирования транзистора к затвору относительно истока прикладывается управляющее напряжение (рис. 1.4, в), смещающее р - -переход в обратном направлении (при канале -типа СЛ < 0). Напряжение сток-исток [/с, создающее ток через канал, должно обеспечивать обратное смещение всего р - -перехода ([/ > О для -канала). При этом обедненный носителями тока и выполняющий роль изоляционного слоя р" - -переход располагается в основном в области канала, поскольку толщина перехода с каждой стороны от границы раздела р - и -областей обратно пропорциональна концентрации в них примесей. В то же время толщина перехода, а значит, и проводимость канала, и ток через него зависят от величины С/,. Так происходит эффективное управление током стока с, протекающего через канал, с помощью малых изменений напряжения на затворе. Поскольку / - -переход остается закрытым, входное сопротивление между затвором и истоком полевого транзистора в отличие от биполярного, оказывается весьма большим (10 ... 10 Ом). [c.30]

Полевые транзисторы (как и биполярные) находят применение в различных аналоговых и цифровых схемах - как с дискретными элементами, так и в интегральных. В последних наиболее широко применяются МДП-транзисторы с индуцированным каналом. Высокое входное сопротивление таких транзисторов является ценным качеством при создании электронных средств для потенциометрических измерений. На основе МДП-транзисторов созданы рН-метрические, ионоселективные и биосенсоры, используемые в биологии и медицине, а также для контроля за содержанием загрязнителей в объектах окружающей среды. В таких сенсорах затвор транзистора выполняет роль индикаторного электрода. [c.34]

Как было показано выше (см. раздел 1.2.2), полупроводниковой основой полевых транзисторов служит подложка из кристаллического кремния /7-типа, отделенная от металлического проводника (затвора) слоем тонкого ( 100 нм) диэлектрика (обычно БЮг). Эта конструкция усложнена двумя дополнительными кремниевыми элементами w-типа, называемыми истоком и стоком. Электрическая цепь создается за счет металлических контактов со стоком и истоком и позволяет измерять электропроводность поверхностного слоя кремниевой подложки. [c.218]

Если приложить дополнительное напряжение 11з между затвором и подложкой, то в п-канале между п-областями кремния образуется электрическое поле, так что между стоком и истоком протекает ток /си- Величина тока определяется напряжением. Конечно, чтобы получить ток, необходимо минимальное напряжение. Благодаря высокому сопротивлению между затвором и подложкой входной ток пренебрежимо мал. Высокое сопротивление полевого транзистора делает его подходящим входным устройством для pH- и иономе-ров, а также для усиления сигнала в обычных вольтметрах. Влияние напряжения сток-исток существует из-за изменений электрических характеристик транзистора (рис. 7.7-5). [c.501]

В настоящее время существуют три типа тонкопленочных полупроводниковых приборов тонкопленочные полевые транзисторы с изолированным затвором (ТПТ), транзисторы на горячих электронах и полупроводниковые транзисторы и диоды с р-п переходом. Тонкопленочные транзисторы изготавливаются последовательным осаждением различных материалов с применением металлических масок. [c.69]

Планарная технология удобна для формирования полевого транзистора на полупроводниковой подложке. На рис. 75 представлен прибор, изготовленный путем формирования в подложке из монокристалла кремния сильно легированных контактов катода и анода, выращивания между ними термической пассивацией слоя из двуокиси кремния с последующей металлизацией контактов и осаждением в вакууме, поверх слоя изолятора, металлической пленки в качестве затвора. [c.188]

Для согласования ДИ с исполнительными устройствами используются как транзисторные, так и тиристорные пороговые усилители. Такие реле времени отличаются высокой экономичностью, потребляемая мощность в процессе выдержки времени находится в пределах нескольких милливатт [59—61]. Однако используемые тиристорные усилители имеют сравнительно небольшое входное сопротивление. Это приводит к дополнительной погрешности выдержки времени. Для уменьшения ее и осуществления регулировки напряжения отсечки в широком диапазоне (от 100 мВ до 1 В) целесообразно использовать согласующие усилители на полевых транзисторах, обладающих более высоким входным сопротивлением. Большое входное сопротивление полевого транзистора и малый ток затвора (менее 10 А) позволяют снизить допустимые токи инте- [c.149]

Рис. 12.22. Схема полевого транзистора на полупроводниковой нанотрубке (й) зависимость проводимости цепи от потенциала затвора б) [25]

Другой подход в развитии электродов включает модифицирование поверхности чувствительных элементов сенсоров силанами, содержащими реакционноспособные группы, которые позволяют проводить последующую полимеризацию подходящего по свойствам мономера с включением различных селективных реагентов. Так, обработкой затвора полевого транзистора [c.470]

Полевой транзистор с диэлектрическим затвором [c.390]

Кроме биполярных транзисторов существуют и находят применение полевые (униполярные) транзисторы (рис. 1.5, в). В таких транзисторах управляемый ток через канал между стоком (с) и истоком (и) создается носителями заряда только одного типа (электронами или дырками), а управление током осуществляется электрическим полем, создаваемым управляющим напряжением между затвором (з) и истоком (п - подложка). [c.30]

Наличие изолированного затвора обусловливает еще одно важное преимущество полевого триода по сравнению с обычными биполярными транзисторами — его большое входное сопротивление (порядка 10 ом). [c.167]

Еще большее входное сопротивление порядка. Ом (на постоянном токе и на низких частотах) имеют полевые транзисторы с изолированным затвором - с индуцированным или встроенным каналом (рис. 1.5, б и в). В таких полупроводниковых приборах, называемых МДП анзисторами, используется структура металл-диэлектрик-полупроводник, в которой металлическая контактная площадка затвора отделена от полупроводниковой пластины тонким слоем диэлектрика. Поскольку чаще всего в качестве полупроводникового материала применяется кремний, а диэлектриком является оксид кремния 8102, МДП-транзисторы называют еще МОП-транзисторами. [c.31]

Описанный полевой транзистор можно трансформировать в ИСПТ, заменив металлический затвор ионоселективной мембраной. В этом случае величина f/ будет зависеть не только от i/n и потенциала электрода сравнения, но и от потенциала на границе раздела раствор/мембрана, С помощью мембран, потенциал которых зависит от концентрации ионов в растворе, ИСПТ приобретают химическую селективность, В ИСПТ применяют те же мембраны, которые разработаны для ИСЭ и описаны выше. Из неорганических материалов наилучшими х актеристиками обладают АЬОз и ТагОз, обеспечивающие наклон зависимости 7, от pH, равный 52-58 мВ/рН при времени срабатывания не более нескольких секунд, В настоящее время ИСПТ для измерения pH коммерчески доступны. Разработаны ИСПТ на основе бромида серебра, селективные к бромид-ионам, алюмосиликатного и боросиликатного [c.218]

Эти типы электродов — гибриды ион-селективных электродов и полевых транзисторов из оксвдов металлов МИСПТ. В ИСПТ металлический затвор МИСПТ заменен или контактирует с твердой или жидкой ион-селективной мембраной. Откликом таких миниатюрных датчиков является сила тока (разд. 7.7). [c.399]

Из всех перечисленных выше типов пленочных активных элементов особое место занимают полевые транзисторы с изолированным управляющим электродом. Приборы этого типа, с одной стороны, обладают всеми преимуществами полупроводниковых приборов, как-то экономичность, отсутствие подогревного катода, малые размеры и др. С другой стороны, они обладают высоким входным сопротивлением, достигающим благодаря изоляции управляющего электрода 10 ом, что характерно только для электронных ламп. Но этим неограничива-ются преимущества приборов этого типа. Способность ТПТ работать как при положительном, так и при отрицательном смещении на управляющем затворе без заметных токов в цепи управляющего электрода позволяет использовать их в схемах с непосредственной связью, [c.69]

Представляет интерес схема усилительного тракта полярографов для ВПТ-С с ФС, в которую вводят фазовращатель. В управляющий вход фазовращателя последовательно с резисторами включают полевой транзистор (рис. 55, д). Переменная составляющая тока ячейки усиливается усилителем 7 и подается на фазовый детектор 8, на входе которого подключен сглаживающий фильтр 9. С запуском PH затвор полевого транзистора подключается контактами 14 к выходу усилителя 16, замьпсая цепь автоматического регулирования фазового угла ф. При этом напряжение активной составляющей помехи os ф после усиления усилителем, поступая на затвор транзистора 11, начинает изменять его сопротивление. Изменение активного сопротивления в плече фазовращателя приводит к появлению фазового сдвига ф, полярность которого зависит от того, увеличивается или уменьшается сопротивление транзистора [c.92]

Фирма Servomex недавно ввела в регулятор чувствительности цепь точного контроля усиления с использованием трансформатора. Сигнал постоянного или переменного с частотой до 1 Гц тока h модулируется с помощью переключателя Кл.1 (обычно полевой транзистор с изолированным затвором, работающий на частоте 200 Гц) и проходит через Л 1 витков трансформатора. Выходной ток модулируется ключом Кл2 (работающим в фазе [c.93]

В последние годы все большее внимание уделяют закреплению сложных, но более специфичных органических молекул на поверхности чувствительных элементов. Особенный интерес для модифицирования в этом случае представляют контакты затвора полевых транзисторов (FET, field-effe t transistor или ПТ-транзисторов), изготовленные из металлов или оксидов, нитридов, силицидов металлов. Взаимодействие селективных функциональных групп на поверхности затвора ПТ с определяемым компонентом в растворе вызывает его адсорбцию и приводит к изменению напряженности и (или) конфигурации электрического поля на поверхности затвора [c.470]

Основные тенденции развития сенсоров состоят в дальнейшей миниатюризации и снижении стоимости этих устройств за счет применения современных эффективных технологий, в создании интегральных и интеллектуальных сенсоров, в разработке совместных с микроэлектроникой технологий, в выпуске сенсоров с са-мокалибровкой и в создании микромультисенсоров, в повышении чувствительности и селективности устройств. Недостатки сенсоров на основе полевых транзисторов, связанные с невысокой надежностью их в работе вследствие низкой защищенности затвора от воздействия окружающей среды и малой прочностью закрепления чувствительного слоя, стимулируют дальнейшие исследования в области химического модифицирования неорганических материалов. [c.474]

Ионоселективные полевые транзисторы (ИСПТ) впервые были описаны Бергвель-дом в 1970 г. [3]. Мацуо и Уайз предложили усовершенствованную конструкцию ИСПТ, в которой в качестве диэлектрического затвора используется нитрид кремния (SiзN4), и использовали ее как сенсор pH [4]. В 1980 г. было показано, что ИСПТ с нанесенным на диэлектрический затвор слоем иммобилизованной пенициллиназы можно использовать как сенсор пенициллина [5] (см. гл. 26). Ферментный сенсор на основе ПТ описан и нами [6]. [c.375]

Необходимо остановиться еще на двух терминах. К настоящему времени уже довольно хорошо исследованы устройства, представляющие собой полевой транзистор с ионочувствительной мембраной, так называемые ионоселективные полевые транзисторы (ИСПТ). Более того, так как нет каких-либо ограничений для нанесения на поверхность затвора любой ионочувствительной мембраны, то, по-видимому, можно рассматривать ИСПТ как ионоселективные электроды следующего, третьего поколения (если при этом считать классические электроды с внутренним раствором и электродом сравнения электродами первого, а электроды с твердым токоотводом — второго поколения). Развитие исследований в этой области позволяет надеяться на создание дешевых многофункциональных датчиков с произвольным набором функций. [c.8]

Полевые транзисторы с изолированным затвором (MOSFET) — высокочастотные преобразователи (сотни килогерц) и низковольтные преобразователи для приводов вентильных двигателей, компактных АБП, ключевых источников питания. [c.137]

На ряде предприятий электронной промышленности освоено промышленное производство силовых полевых транзисторов с изолированным затвором (MOSFET). Воронежский завод полупроводниковых приборов производит более десяти типов таких приборов. [c.142]

Область применения различных типов регулируемых электроприводов в значительной степени определяется применяемой элементной базой силовых полупроводниковых преобразователей энергии. В связи с освоением промышленностью полностью управляемых силовых полупроводниковых приборов в модульном исполнении мощных полевых транзисторов (MOSFET), биполярных транзисторов с изолированным затвором (IGBT) запираемых тиристоров с интегрированным управлением (IG T) и запираемых тиристоров (GTO) разработаны полупроводниковые преобразователи, обеспечивающие плавное и экономичное регулирование скорости электродвигателей в широком диапазоне. На базе выпускаемых силовых полупроводниковых модулей создаются регулируемые электроприводы по системе преобразователь частоты -асинхронный короткозамкнутый двигатель (ПЧ — АД). [c.176]