В електроніці польовим транзистором називається електронний компонент, в якому струм проходить через канал регулюється електричним полем, що утворюється в результаті подачі напруги між його витоком і затвором. Основною відмінністю польового транзистора від транзистора біполярного є те, що вихідна і вхідна опір у нього істотно вище.
Плевен транзистори нерідко називають уніполярними, оскільки основним принципом їх дії є переміщення за допомогою поля носіїв зарядів одного і того ж типу. Конструктивно ці прилади являють собою виготовлені з напівпровідникових матеріалів пластинки одного типу провідності, на протилежних сторонах яких способом дифузії створюється область іншого типу провідності. На їхніх кордонах утворюється володіє великим опором p - n-перехід.
У польових транзисторах існують області напівпровідника які називають каналами. Їх поперечний переріз, а разом з ним і ток носіїв заряду змінюються під впливом електричного поля.
Структура польового транзистора
з керуючим p - n-переходу і каналом n-типу
У разі, якщо між p-області і n-області докласти деяке напруження Uзи. як показано на малюнку вище, то p - n-перехід виявиться включеним в зворотному напрямку, отже його товщина збільшиться, а товщини каналу зменшується. При цьому прийнято p -область називати затвором польового транзистора. або ж його керуючим електродом. Якщо до цього каналу підключити ще одне джерело напруги Ucі. то через нього почне протікати струм в напрямку від нижнього до верхнього ділянці n-області. Частина цієї області, від якої основні носії зарядів починають свій рух, називається витоком, а та частина, у напрямку до якої вони переміщаються - стоком.
Що стосується величини струму, який протікає через канал, то визначальним для неї є опір. Воно, в свою чергу, безпосередньо залежить від товщини каналу. Таким чином, якщо змінюється величина прикладеного до каналу напруги, то слідом за цим відбувається зміна величини струму.
У тих випадках, коли для виробництва цього електронного компонента в якості основи беруть напівпровідник p-типу, то виходить польовий транзистор, що має канал р-типу і керуючий p - n-перехід. Канал в ньому утворюється n-області.
Структура і схема підключення МДП -транзістора
з індукованим каналом
Польові транзистори з ізольованим затвором
Крім тих польових транзисторів. які мають в своїй конструкції керуючий затвор, є і такі, у яких він ізольований. В електроніці для позначення таких транзисторів використовують абревіатури МОП (метал-оксид-напівпровідник) або МДП (метал-діелектрик-напівпровідник). Відповідно, такі прилади називають МОП -транзісторамі або МДП -транзісторамі.
Для МДП -транзістора характерно те, що в ньому між витоком і стоком розташовується n -область, що представляє собою підкладку. Тому утворюється два p - n-переходу, які включені назустріч один одному. При цьому незалежно від того, яку саме полярність має напругу живлення, один з цих переходів завжди закритий, так що в в напрямку «витік-стік» струм дорівнює нулю.
Якщо на затвор подається негативна напруга, то струм в ланцюзі починає текти. Справа в тому, що на розташовані в підкладці електрони діє електричне поле, і вони починають пересуватися вглиб неї.
Існує деяке порогове значення напруги, при якому кількість дірок, розташованих біля самої поверхні підкладки, стає істотно більше, ніж електронів. В результаті цього відбувається так звана інверсія типу електроповодності: вона знаходить p-тип. В результаті цього між стоком і витоком виходить канал, що зв'язує їх. Його товщина залежить від того, яке саме значення має прикладена напруга. Якщо змінювати його, то можна регулювати і товщину каналу, оскільки опір ділянки, розташованого між витоком і стоком, також буде змінюватися.
Позначення польових транзисторів на схемі
- Польовий транзистор з керуючим переходом p-типу
- Польовий транзистор з керуючим переходом і каналом n-типу
- Польовий транзистор з індукованим каналом p-типу
- Польовий транзистор з індукованим каналом n-типу
- Польовий транзистор з вбудованим каналом p-типу
- Польовий транзистор з вбудованим каналом n-типу
