صفحه 1:
DOGPET ترانزیستور
منبع:
][ کتاب(30/۳)60)/60) ,6۲ 216۵6)
ج/ © 0100001165
Gedral Gavi:
صفحه 2:
در اين مقاله المانی سه ترمینالی که ترانزیستور نامیده میشود را بررسی
خواهیم کرد.
ترانزیستور در مدارات زیلای از جمله تقويت كنتده هاء مدارات دیجیتال
و حافظه ها کاربرد دارد.
اصول کلی کارکرد ترانزیستور بر اين پایه است که با اعمال ولتاژ به دو
ترمینال جریان ترمینال سوم را کنترل میکنند.
© دو نوع ترانزيستور مهم وجود دارد: MDOGEPEM, OUT
“0000802061 از“1كل9) كوجكتر بودم و ساختلنسادم تر بودم
و توانک متریمصرفمیکند. در ساختب سیاریاز مدارلتمجتمم.
کاربرد دارد.
صفحه 3:
).یلمع Oxide داك
GPPect Trocsisior
۶ این ترانزیستور بر روی یک پایه از نوع م ساخته میشود. بر روی پایه دو ناحیه با نیمه
هادی نوع که دارای ناخالصی زیادی هستند ایجاد میشود. آين نواحی سورس و درین
ناميده ميشوند كه با يك اتصال فلزی دردسترس قرار میگی
شيشه كشيده ميشود. برروى اين عايق
بوجود في أؤرد.
ند
* بين اين دو ناحیه و در سطح يايه عايقى از
یک لایه فلز قرار داده میشود که اتصالی با نام
© ممکن است پایه نیز به یک اتصال فلزی صل شه د.
| ی
رس |
Figure 4.1 Physical structure of the enhancement-type NMOS transistor: (a) perspective view; (b) cross-section,
Typically Z = 0.1 to 3 um, W= 0.2 to 100 um, and the thickness of the oxide layer (t.,) is in the range of 2 to 50 nm.
صفحه 4:
انحوه عملکرد
این ترانزیستور بصورت یک المان با سه ترمینال , :۳() ,صعسو)
صه9) مورد استفاده فرارمیگیرد.
اگر ولتاژی به كيت وصل نشده باشد بين سورس و درین دو دیود وجود
خواهند داشت: یکی بین ج سورس و م پایه و دیگری بین م پایه و >
درین.
جون اين دو ديود يشت به يشت به هم وصل شده اند هیچ جریانی بین
سورس و درين نميتواند برقرارشود.
مقاومت بين سورس و درين خيلى
زياد خواهد بود.
در واقع يك ناحيه تخليه بين دو قطعه
»,مر مجاور تشكيل ميشود كه از عبور
جريان بين يايه و درين و همجنين يايه
و سورس جلوكيرى ميكند.
صفحه 5:
۶ اگر درین و سورس را به زمین وصل کرده
و ولتاژ مثبتی به گیت وصل کنیم» ناقلهای
مثبت زیر ناحیه گیت تحت تاثیر اين ولتاژ از
زیر گت دور شده و به سمت دودح
رانده میشوند.
* اين ولتاز متقابلا الکترونهای منفی را از
ناحیه های سورس و درین جذب مینماید. اگر
در ناحیه زیر گیت الکترون کافی جمع شود
یک ناحیه منفی بوجود می آید که دو ناحیه »
مربوط به سورس و درین را به هم وصل
میکند. در واقع کانالی برای عبور جریان
الکترون از سورس به درین تشکیل ميشود.
* توجه شود که سس كه قبلا از نوع م
بود در ناحيه زیر گیت به نوع © تبدیل
(kwersion ker) Spe
ایجاد کانالی برای عبور جریان
1 Gate electrode
Induced
000
p-type substrate
Depletion region 1
P
Figure 4.2 The enhancement-type NMOS transistor with a positive
voltage applied to the gate, An n channel is induced at the top of the
substrate beneath the gate.
صفحه 6:
© ترانزیستوری که کانال آن از نوع باشد؛ بماد و يا
00۵ خوانده ميشود.
مقدار 669() لازم برای تشکیل کانال باید از یک مقدار آستانه
«) بیشتر باشد. اين مقدار معمولا بین 9.() , ) ولت است.
٩ درناحیه گیت در اثر جمع شدن بار منفی در زیر گیت و اتصال
آن به ولتاژ مثبت در بالای گیت» خازنی بوجود میاید.
٩ مقدار جریانی که از کانال میگذرد بستگی به میدان الکتریکی
تشکیل شده در ناحیه گیت دارد.
توجه شود که ترانزیستور از لحاظ ساخت متقارن است لذا نامگذاری درین و سورس بستگی به
ولتاژی دارد که به آنها اعمال میشود: برای ترانزیستور با کانال ب درین به ولتاژ بالاتری نسبت
به سورس وصل ميشود.
صفحه 7:
اعمال ولتاژی کوچک به درین و سورس
اگر ولتاژ کوچکی به درین و سورس
اعمال شود Gels (Ode) خواهد شد تا
جریان !»در کانال عبورکند. wr ] (small)
درواقع اين ولتاژ باعث جذب الکترونها ae واه
0 و
از سمت سورس به درین شده و جریانی
در خلاف جهت حرکت الکترون بوجود
می آورد.
مقدار این جریان بستگی به مقدا
ار اين جریان بستگی به مقدار
الکترونهای آزاد ناحیه زیر گیت دارد که
خود أن وابسته به ولتاز (0)-0085) دارد.
اكر 00009 در حد إن باشد كانال تازه
تا نوز كوجك بوده و جريان
سین هدوز کوج بودهو جزدن
از ان عبور نميكند. اما با زياد شدن اين petype substrate
ولتاژ عرض کانال هم زياد شده و امكان
عبور جریان بیشتر فراهم خواهد شد. i
Induced n-channel
Figure 4.3 An NMOS transistor with v3, > V,and with a small vj, applied. The device acts as a
resistance whose value is determined by Vix. Specifically, the channel conductance is proportional
to Vi, - V; and tun fis petportional to (v., - Vi &,.. Note that the depletion ان ار وا ما
صفحه 8:
: ارابطه جریان و ولتاژ
* مقدار جریانی که از کانال میگذرد هم
به ولتاژ میب( و هم به ولتاژ
حل() بستگی خواهد داشت.
۶ درواقع ترانزیستور بصورت یک .
مقاومت خطی عمل میکند که مقدار آن
به ولتاژ 968)() بستگی دارد.
۶ اگر ۵000 از 0 کمتر باشد مقاومت
بى تهايت بوده و جرياتى عبور تخواهد
كرد. با زياد شدن 00808 مقدار
مقاومت نيز كمتر ميشود.
© توجه شود كه مقدار جريانى كه به
ترمينال درين وارد ميشود برابر با
ريانى اسث كه از سورس خارج
ميشود و جريان ترمينال كين برابر با
Figure 4.4. The jy vp characteristics of the MOSFET in Fig. 4.3 صفر استر
whon the voltage applied between drain and source, va i kept
small. The device operates as a linear resistor whose value is
controlled by V.
0 0 0 3 7