kỹ thuật điện tử-Chương 3 transistor trường mosfet

kỹ thuật điện tử

TRANSISTOR TRƯỜNG MOSFET 1

NỘI DUNG BÀI HỌC

1 MOSFET

kênh có sẵn

1 MOSFET

kênh có sẵn

1.1 Cấu tạo

và ký hiệu

1.2.Nguyên

lý hoạt động

2 MOSFET kênh cảm

ứng

2 MOSFET kênh cảm

ứng

2.1 Cấu tạo

và ký hiệu

2.2 Nguyên

lý hoạt

1 MOSFET KÊNH CÓ SẴN

1.1 CẤU TẠO VÀ KÝ HIỆU

Hình 1 Cấu tạo và ký hiệu MOSFET kênh n 3

 Từ phiến bán dẫn loại P tạo trên bề mặt 1 lớp bán dẫn loại N dùng làm kênh dẫn.

 Ở hai đầu kênh dẫn, khuếch tán 2 miền N + dùng làm cực nguồn (S) và cực máng (D).

 Trên mặt phiến bán dẫn được phủ màng SiO2 để bảo vệ.

 Phía trên màng này, đối diện với kênh dẫn gắn 1 bản kim loại dùng làm cực cửa (G).

 Khoét xuyên qua màng SiO2 ở vùng thích hợp, người ta phun kim loại tạo tiếp xúc tuyến tính với 2 vùng N + dùng làm đầu dẫn cho cực S và cực D.

 Đáy của phiến bán dẫn đôi khi đc gắn với sợi KL dùng làm cực đế Thông thường cực đế nối với cực nguồn.

1.1 CẤU TẠO VÀ KÝ HIỆU

4

1.2 NGUYÊN LÝ HOẠT ĐỘNG CỦA MOSFET

5

o Đặt vào 2 cực D và S nguồn

ED thì có dòng ID từ cực D qua kênh dẫn đến cực S

o Đặt vào 2 cực G và S nguồn

EG thì quá trình xảy ra như 1

tụ điện Các e tích tụ trên cực

G, các điện tích (+) tích trên kênh dẫn, màng SiO2 đóng vai trò là điện môi

ID

IS

IG

1.2 NGUYÊN LÝ HOẠT ĐỘNG CỦA MOSFET

o Các đ.tích (+) này sẽ tái hợp với

e trên kênh dẫngiảm nồng độ hạt dẫn trong kênh, đ.trở trong kênh tăng, ID giảm Càng tăng

VGS thì ID càng giảm Chế độ làm nghèo hạt dẫn

o Nếu đổi cực tính EG thì ngược lại: VGS càng tăng, ID tăng  Chế

độ giàu

1.2 NGUYÊN LÝ HOẠT ĐỘNG CỦA MOSFET

o Ngay khi VGS = 0 thì đã có ID khác 0 Tùy cực tính của VGS mà MOSFET hoạt động ở c.độ giàu hay nghèo Dùng VGS để điều khiển dòng ID tăng hay giảm

o Trên cơ sở đó, nếu có nguồn eS xoay chiều ở ngõ vào thì ID sẽ biến đổi theo eSvà trên tải ngõ ra

sẽ nhận tín hiệu đã khuếch đại

1.1 CẤU TẠO – KÝ HIỆU

2 MOSFET KÊNH CẢM ỨNG

8

Hình 2 Cấu tạo và ký hiệu E-MOSFET kênh

n

 Cấu tạo tương tự MOSFET kênh có sẵn nhưng chưa có kênh dẫn ban đầu

 Giữa 2 lớp bán dẫn hình thành chuyển tiếp P-N

9

2.1 CẤU TẠO VÀ KÝ HIỆU

2.2 NGUYÊN LÝ HOẠT ĐỘNG

Thông thường cực S được nối với cực đế

2.2 NGUYÊN LÝ HOẠT ĐỘNG

Khi cấp nguồn ED vào cực D và S thì chuyển tiếp P-N phân cực ngược Chỉ có dòng điện rất nhỏ chạy qua chuyển tiếp P-N

Điện trở tương đương giữa S và D vô cùng lớn

2.2 NGUYÊN LÝ HOẠT ĐỘNG

điện tích (+) tích tụ trên cực G, điện tích (–) tích tụ ở vùng đối diện

tích (-) này không lớn nên bị lỗ trống của P tái hợp mất

 Khi VGS (ED) tăng lớn hơn VT, lượng điện tích

âm nói trên mới nhiều đáng kể và tạo thành 1 lớp bán dẫn N trên bề mặt P, đóng vai trò như kênh dẫn

13

2.2 NGUYÊN LÝ HOẠT ĐỘNG

Do xuất hiện kênh dẫn điện trở giữa S và D giảm ID tăng

VGS càng tăng nồng độ điện tích âm trong kênh dẫn cao ID tăng 

chế độ làm giàu điện tích (c.độ giàu)