5.2.1.      МДП-транзисторы со встроенным ка­налом

Рассмотрим особенности МДП-транзисторов со встроенным ка­налом n-типа (рис. 5.7, а) В исходной пластине кремния p-типа с помощью диф­фузионной технологии созданы области истока, стока и канала n-типа. Слой окисла SiO₂ выполняет функции защиты поверхности, близлежащей к истоку и стоку, а также изоляции затвора от канала. Вывод подложки (если он имеется) иногда присоединяют к истоку.

Стоковые (выходные) характеристики по­левого транзистора со встроенным каналом n-типа для случая соединения подложки с истоком (рис. 5.7, б) по виду близки к характеристикам полевого транзистора с p—n-переходом.

Рассмотрим характеристику при  = 0, что соответствует соединению затвора с истоком. Внеш­нее напряжение приложено к участку исток – сток положительным полюсом к стоку. Поскольку  = 0, через прибор протекает ток, определяемый исходной проводимостью канала. На начальном участке 0 – а (рис. 5.7, б), когда падение напряжения в канале мало, зависимость близка к линейной.

По мере приближения к точке б падение напряжения в канале приводит ко все более существенному влиянию его сужения (рис. 5.7, а, штриховая линия) на проводимость канала, что уменьшает крутизну нарастания тока на участке а – б. После точки б токопроводящий канал сужается до минимума, что вызывает огра­ничение нарастания тока и появление на характеристике пологого участка II (рис. 5.7, б).

Покажем влияние напряжения затвор-исток на ход стоко­вых характеристик.

В случае приложения к затвору напряжения < 0 поле затвора оказывает отталкивающее действие на электроны – носители заряда в канале, что приводит к уменьшению их концентрации в ка­нале и проводимости канала. Вследствие этого стоковые характеристики при <0 располагаются ниже кривой, соответствующей  = 0. Режим работы транзистора < 0, при котором проис­ходит уменьшение концентрации заряда в канале, называют режи­мом обеднения.

При подаче на затвор напряжения > 0 поле затвора притя­гивает электроны в канал из p-слоя полупроводниковой пластины. Концентрация носителей заряда в кана

ле увеличивается, что соот­ветствует режиму обогащения канала носителями. Про­водимость канала возрастает, ток  увеличивается. Стоковые харак­теристики при > 0 располагаются выше исходной кривой  = 0.

Для транзистора имеется предел повышения напряжения  ввиду наступления пробоя прилежащего к стоку участка сток – затвор. На стоковых характеристиках (рис. 5.7, б) пробою соответствует достижение некоторой величины  (область III). В случае  < 0 напряжение  увеличивается, поэтому при  < 0 пробой наступает при меньшем напряжении .

Стоко-затворная характеристи­ка транзистора со встроенным каналом имеет вид (рис. 5.7, в). Ее отличие от стоко-затворной характеристики транзистора с p—n-переходом (см. рис. 5.3, а) обусловлено воз­можностью работы прибора как при  < 0 (режим обеднения), так и при > 0 (режим обогащения).