жение некоторой величины £/еи.пр (область /). В случае 1Гга напряжение UCi увеличивается, в связи с чем при с/зи<0 пр наступает при меньшем напряжении UBB.

Примерный вид стоко-затворной характерис] ки транзистора со встроенным каналом люстрирует рис. 1.40, 6. Ее отличие от стоко-затворной характе!

И0 +03

SiO

JUT UL

Канал п-типа Р

П

1е,мА 20 15 10 5

5 UM

Рис. 1.41. Конструкция МДП-транзистора с индуцированным каналом я-Ц (а); семейство.его стоковых характеристик (б); стоко-затворная характеристика (в)

тики транзистора с p-n-переходом (см. рис. 1.37) обусловлено , можностью работы прибора как при 1/зя -< 0 (режим обеднев так и при £/зи> 0 (режим обогащения).

Конструкция МДП-транзистора с индуцированным каналог* типа показана на рис. 1.41, а. Канал проводимости тока здесь циально не создается, а образуется (индуцируется) благодаря току электронов из полупроводниковой пластины в случае пр жения к затвору напряжения положительной полярности 6% сительно истока. За счет притока электронов в приповерхг ном слое происходит изменение электропроводности полупроводщ т. е. индуцируется токопроводящий канал n-типа, соединяю! области стока и истока. Проводимость канала возрастает с пове нием приложенного к затвору напряжения положительной пол ности. Таким образом, транзистор с индуцированным каналом! ботает только в режиме обогащения.

Стоковые (выходные) характеристики левого транзистора с индуцированным налом n-типа приведены на рис. 1.41, б. Они близки по аналогичным характеристикам транзистора со встроенным канг и имеют тот же характер зависимости /е = Р(иса). Отличие зак| чается в том, что управление током транзистора осуществляется ряжением одной полярности, совпадающей с полярностью напрй| ния исж. Ток /с равен нулю при £/3и = 0, в то время как в тран торе со встроенным каналом для этого необходимо изменить под| ность напряжения на затворе относительно истока. Вид с'

.затворной характеристики транзистора с к°дуЦИрованным каналом показан на рис. 1.41, е. И МДП-транзисторы обоих типов выпускаются на тот же диапазон оков и напряжений, что и транзисторы с р-л-переходом. Примерно т ои Же порядок величин имеют крутизна S и внутреннее сопро-т ление rt. Что касается входного сопротивления и межэлектродных т костей, то МДП-транзисторы имеют лучшие показатели, чем транзисторы с р-л-переходом. Как указывалось, входное сопротивление них составляет I012-10й Ом. Значение межэлектродных емкостей не превышает: для Сзи, Сси -10 пФ, для Сзс - 2 пФ. Схема замещения МДП-транзисторов аналогична схеме замещения полевых транзисторов с р-л-переходом (см. рис. 1.38).

МДП-транзисторы широко применяются в интегральном исполнении. Микросхемы на МДП-транзисторах обладают хорошей технологичностью, низкой стоимостью, способностью работы при более высоком напряжении питания, чем микросхемы на биполярных транзисторах.

§ 1.5. ТИРИСТОРЫ

Тиристор - это четырехслойный полупроводниковый прибор, обладающий двумя устойчивыми состояниями: состоянием низкой проводимости (тиристор закрыт) и состоянием высокой проводимости (тиристор открыт). Перевод тиристора из закрытого состояния в открытое в электрической цепи осуществляется внешним воздействием на прибор. К числу факторов, наиболее широко используемых для отпирания тиристоров,

относится воздействие напряжени- Рис. 1.42. Условные обозначения ем (током) или светом (фототири- тиристоров: динистора (а), одноопе-сторы) рационного тиристора (б), двухопе-

рационного тиристора (в), фототи-исновными типами являются ристора (г), симистора (д)

Диодные (рис. 1.42,о) и триодные (Рис. 1.42, б-г) тиристоры.

В Диодных тиристорах (динистора х) переход прибора из закрытого состояния в открытое связан с тем, что напряжение между анодом и катодом достигает некоторой граничной величины, являющейся параметром прибора. В т р и-°Дных тиристорах управление состоянием прибора производится по цепи третьего - управляющего электрода. По Цепи управляющего электрода при этом могут выполняться либо одна, либо две операции изменения состояния тиристора. В зависимости от этого различают одно- и двухоперационные тиристоры. В кооперационных тиристорах (рис. 1.42,6) по D пи Управляющего электрода осуществимо только отпирание ти-стора. С этой целью на управляющий электрод подается положи-

тельный относительно катода импульс напряжения. Запирание од операционного тиристора, а также динистора производится по це анода изменением полярности напряжения анод - катод. Д в у? операционные тиристоры допускают по цепи упра! ляющего электрода как отпирание, так и запирание прибора. Дл запирания на управляющий электрод подается отрицательный и| пульс напряжения. В фото-

тиристорах (рис. 1.42, г) отпирание прибора производится с помощью светового импульса.

0 Е 0-

К

Рис. 1.43. Полупроводниковая структура тиристора

Рис. 1.44. Составляющие токов в тй, ристоре при включении внешних на* пряжений

Все перечисленные приборы выполняют функцию бесконтактной! ключа, обладающего односторонней проводимостью тока. Прибор! позволяющий проводить ток в обоих направлениях, называют с и метричным тиристором (симистором). По своем| назначению симистор (рис. 1.42, д) призван выполнять функции двуз обычных тиристоров (рис. 1.42, б), включенных встречно-параллельно!

Анализ принципа действия указанных типов тиристоров проведем следующим образом. Достаточно подробно рассмотрим работу одноГ операционного тиристора (рис. 1.42, б), как наиболее распространен! ного, а для других типов покажем их особенности.

Тиристор представляет собой четырехслойную полупроводнике! вую структуру типа р-п-р-п с тремя p-n-переходами (рис. 1.43), в| которой /7х-слой выполняет функцию анода, а я2-слой- к а- то да. Управляющий электрод связан с /?2-слоем структуры. Основ- ной материал в производстве тиристоров - кремний. Четырехсло ная структура обычно создается по диффузионной технологии. Исходным материалом является кремниевая пластина л-типа толщиной! 70-600 мкм (в зависимости от типа тиристора). Вначале методом! диффузии акцепторной примеси с обеих сторон пластины создают! транзисторную структуру типа px-nx-pi. Затем после локальной обработки поверхности /?2-слоя вносят донорную примесь в /?2-слой для получения четвертого п2-слоя.