Lauko tranzistoriai

5. MOP tranzistorius su pradiniu kanalu

Izoliuotosios užtūros lauko tranzistoriaus su pradiniu N kanalu struktūrą sudaro P tipo puslaidininkio pagrindas, kuriame suformuotos labai legiruotos N+ sritys (8 pav.). Nuo šių sričių išvesti ištakos ir santakos elektrodai. Tarp ištakos ir santakos sričių suformuojamas plonas mažai legiruotas N laidumo kanalas. Puslaidininkio sritis tarp ištakos ir santakos padengta izoliaciniu silicio dioksido sluoksniu, kurio paviršius metalizuojamas ir išvedamas užtūros elektrodas.

8 pav. MOP lauko tranzistoriaus su pradiniu N kanalu struktūra

Tarkim, pradžioje užtūros elektrodo įtampa lygi nuliui. Jei prijungiama santakos ir ištakos įtampą kanalu teka santakos srovė (9 pav.). Dėl įtampos kritimo kanalo puslaidininkyje susiformuoja skirtinga įtampa tarp užtūros ir kanalo ties santaka ir tarp užtūros ir kanalo ties ištaka. Tarp užtūros ir kanalo ties santaka gaunama didesnė įtampą kuri stumia iš kanalo elektronus ir pritraukia skyles. Mažėja krūvininką tankis prie santakos esančiame kanalo gale, tarp kanalo ir santakos susidaro nuskurdintasis sluoksnis. Toliau didinant santakos ir ištakos įtampą kanalas ties santaka išnyksta pasiekiama soties įtampos reikšmė. Iki šios įtampos santakos srovė tiesiškai priklauso nuo santakos ir ištakos įtampos. Kanalo užtvėrimas ties soties įtampa santakos srovės visiškai nenutraukia. Tranzistorius pereis į soties režimą: didinant santakos ir ištakos įtampą santakos srovė šiek tiek didės.

9 pav. MOP lauko tranzistoriaus su pradiniu N kanalu perdavimo (a) ir išėjimo (b) voltamperinės charakteristikos

Prijungus prie užtūros teigiamą įtampą į kanalo N sritį iš ištakos ir santakos N+ sričių pritraukiami papildomai laisvieji krūvininkai elektronai. Didėjant valdymo elektrodo įtampai, kanale didėja elektronų tankis, didėja kanalo laidumas, didėja santakos srovė. Prijungus prie užtūros teigiamą įtampą tranzistorius su pradiniu kanalu veikia kanalo sodrinimo režimu.

Neigiama užtūros įtampa stumia iš kanalo elektronus, traukia skyles. Todėl kanalo varža didėją kanalu pratekanti santakos srovė silpnėja. Užtūros įtampai pasiekus atkirtos įtampą Ugs0, iš kanalo srities išstumiami visi elektronai ir jų vietas užima skylės, pasikeičia esančio po užtūra N puslaidininkio laidumo tipas, kanalas nutrūkstą tranzistorius užsidaro. Prijungus prie užtūros neigiamą įtampą tranzistorius su pradiniu kanalu veikia kanalo nuskurdinimo režimu.