ка, в виде которого применяется окись кремния. Поэтому полевые транзисторы с изолированным затвором называют МОП и МДП. Аббревиатура МОП расшифровывается как металл, окись, полупроводник. МДП расшифровывается как металл, диэлектрик, полупроводник. МОП - транзисторы могут быть двух видов:

•Транзисторы со встроенным каналом

•Транзисторы с индуцированным каналом. Транзистор со встроенным каналом.

Основой такого транзистора является кристалл кремния p- или n-типа проводимости.

КаналI з SiO2

Рис. 102

Для транзистора с n-типом проводимости: №и = 0; Icl; №и > 0; Ic2 > Icl; №и < 0; Ic3 < Icl; №и << 0; Ic4 = 0. Принцип действия.

Под действием электрического поля между стоком и истоком через канал будут протекать основные носители зарядов, т. е. будет существовать ток стока. При подаче на затвор положительного напряжения электроны как неосновные носители подложки будут притягиваться в канал. Канал обогатится носителями заряда, и ток стока увеличится.

При подаче на затвор отрицательного напряжения электроны из канала будут уходить в подложку, канал обеднится носителями зарядов, и ток стока уменьшится. При достаточно больших напряжениях на затворе все носители заряда могут из канала уходить в подложку, и ток стока станет равным нулю.

Вывод: МОП - транзисторы со встроенным каналом могут работать как в режиме обогащения, так и в режиме обеднения зарядов.

Рис. 103

Транзисторы

Uз = 0; Icl = 0; № < 0; Ic2 = 0; № > 0; Ic3 > 0.

с индуцированным каналом.

Рис. 1 04

Рис. 105

При напряжениях на затворе, равных или меньше нуля, канал отсутствует, и ток стока будет равен нулю. При положительных напряжениях на затворе электроны, как не основные носители заряда подложки p-типа, будут притягиваться к затвору, а дырки будут уходить вглубь подложки. В результате в тонком слое под затвором концентрация электронов превысит концентрацию дырок, т. е. в этом слое полупроводник поменяет тип своей проводимости. Образуется (индуцируется) канал, и в цепи стока потечёт ток.

Вывод: МОП - транзисторы с индуцированным каналом могут работать только в режиме обогащения.

МОП - транзисторы обладают большим входным сопротивлением, чем транзисторы с управляемым переходом. Лвх = (1013 1015) Ом.

4) Полевые транзисторы для ИМС РПЗУ. В интегральных микросхемах РПЗУ в виде ячейки для хранения 1бит информации используются полевые транзисторы МНОП или МОП - транзисторы с плавающим затвором. Аббревиатура МНОП расшифровывается следующим образом. М - металл, Н - сплав HSi3N4, О - оксид металла, П - полупроводник.

Принцип действия этих транзисторов основан на том, что в сильных электрических полях электроны могут проникать в диэлектрик на глубину до 1мкм.

МНОП-структура транзистора изображена на Рис. 106.

Подложка p"

Рис. 106

Транзисторы структуры МНОП имеют двухслойный диэлектрик. Первый слой, толщиной менее 1мкм - это окись кремния, второй слой - толщиной несколько микрон - нитрид кремния.

Без программирования этот транзистор работает как обычный МОП - транзистор и содержит логическую единицу информации.

"1"

"0"

Уз=5В Рис. 107

Для программирования логического нуля на затвор подают кратковременное напряжение (U = 25 - 30В). Под действием этого напряжения электроны проходят слой окиси малой толщины, но не могут пройти слой нитрида кремния и скапливаются на границе этих слоев. Поскольку напряжение кратковременно, то они остаются на границе слоев этих диэлектриков. Оставшись, электроны создают объёмный отрицательный заряд, который может храниться сколь угодно долго. За счёт этого заряда возникает электрическое поле, противодействующее полю затвора. Чтобы индуцировать канал в транзисторе, на затвор необходимо подавать большее напряжение, чтобы преодолеть действие поля объёмного заряда. Это соответствует сдвигу сто-козатворной характеристики вправо по оси напряжений. При подаче на затвор импульса запроса 5В канал индуцироваться не будет, ток стока и ток в нагрузке отсутствуют, и на нагрузке будет уровень логического нуля.

Для стирания информации на затвор подают также напряжение 25 - 30В, только отрицательной полярности.

Структура МНОП - транзисторов с плавающим затвором.

В слое окисла кремния создаётся область из алюминия или поликристаллического кремния на расстоянии менее 1мкм от полупроводника (смотрите Рис. 108).

о Al или Si

Подложка p"

Рис. 108

Принцип действия МОП - транзисторов с плавающим затвором точно такой же, как у транзисторов МНОП, только при программировании электроны скапливаются в плавающем затворе из алюминия или кремния. Стирание информации осуществляется ультрафиолетовым облуче-

Тиристоры

Тиристором называется четырёхслойный полупроводниковый прибор, состоящий из последовательно чередующихся областей p- и n - типов проводимости. Первый вид тиристоров - это динисторы.

•Динисторы - это диодные тиристоры, или неуправляемые переключательные диоды.

•Тринисторы - это управляемые переключательные диоды.

•Симисторы - это симметричные тиристоры, т. е. тиристоры с симметричной ВАХ. Рассмотрим эти приборы.

1)Устройство и принцип действия динисторов.

2)Основные параметры тиристоров.

3)Тринисторы.

4)Понятие о симисторах.

1) Устройство и принцип действия динисторов. Наружная p-область и вывод от неё называется анодом (смотрите Рис. 109).