11. Інші пристрої
СТРУМ - 11. Інші пристрої
ПОПЕРЕДНЯ 10. Дизайн підсилювача FET
Інші пристрої
У цьому розділі представлені інші пристрої, які є результатом нормальних дво- і тритермінальних пристроїв.
Транзистор сполуки 11.1 Metal Semiconductor
Команда транзистор з металевим напівпровідниковим бар'єром (MESFET) схожий на FET, за винятком того, що перехід є металевим напівпровідниковим бар'єром, як і у випадку діодів Шоткі. Польові транзистори з кремнію (Si) або арсеніду галію (GaAs) побудовані з дифузними або іонно імплантованими затворами. Однак існують переваги використання металевих затворів Шотткі при каналі n-потрібні типові та короткі ширини каналів. З арсенідом галію (GaAs) важко працювати, проте він створює хороші бар'єри Шотткі, корисні у високочастотних додатках, оскільки електрони рухаються швидше в GaAs, ніж у Si. Використання GaAs в MESFET-транзисторах призводить до транзистора, який демонструє хороші характеристики в мікрохвильових додатках. У порівнянні з кремнієвим біполярним транзистором, MES-транзистори GaAs мають кращі характеристики на вхідних частотах вище 4 ГГц. Ці MESFET мають високий коефіцієнт підсилення, низький рівень шуму, високу ефективність, високий вхідний опір та властивості, що запобігають тепловому втечі. Вони використовуються в мікрохвильових генераторах, підсилювачах, змішувачах, а також для високошвидкісних комутацій. MAS-транзистори GaAs використовуються для високочастотних програм.
11.2 VMOSFET (VMOS)
Значні зусилля були спрямовані на збільшення потужності твердотільних пристроїв. Областю, яка показала багато перспектив, є MOSFET, де провідний канал модифікований, щоб утворити "V", а не звичайну пряму лінію відведення до стоку. Додано додатковий напівпровідниковий шар. Термін VMOS випливає з того факту, що струм між джерелом і стоком слідує за вертикальним шляхом через конструкцію. Стік тепер розташований на шматку доданого напівпровідникового матеріалу, як проілюстровано на малюнку 47. Це дозволяє розташувати область зливу транзистора в контакті з тепловідводом, щоб сприяти розсіюванню тепла, що генерується в пристрої. V-подібні ворота контролюють дві вертикальні MOSFET, по одній на кожній стороні виїмки. Паралельно з двома S-терміналами поточна потужність може бути подвоєна. VMOS є несиметричним, так що S і D термінали не можуть бути замінені, як це відбувається в малопотужних транзисторах MOS. Звичайні FETs обмежені струмами порядку міліампер, але транзистори VMOS доступні для роботи в діапазоні струмів 100A. Це забезпечує велике поліпшення потужності над звичайним FET.
Пристрій VMOS може забезпечити рішення для високочастотних додатків високої потужності. Десять ват пристроїв були розроблені на частотах у нижній ультрависокій частоті (UHF). Є й інші важливі переваги транзисторів VMOS. Вони мають негативний температурний коефіцієнт для запобігання утилізації тепла. Також вони мають низький струм витоку. Вони здатні досягати високої швидкості перемикання. Транзистори VMOS можуть бути виконані так, щоб вони мали рівний інтервал між характеристичними кривими для рівних приростів напруги затвора, тому їх можна використовувати як біполярні транзистори для лінійних підсилювачів високої потужності.
Малюнок конструкції 47 - VMOS
11.3 Інші пристрої MOS
Іншим типом пристрою MOS є a подвійний дифузійний процес, виготовлений на ПЕТ іноді називають DMOS. Перевага цього пристрою полягає в зменшенні довжини каналів, що забезпечує відмінну дисипацію малої потужності і високу швидкість.
Виготовлення транзистора на малих кремнієвих островах на підкладці сапфіру іноді називають СОС. Острови кремнію утворюються шляхом травлення тонкого шару кремнію, вирощеного на сапфіровій підкладці. Цей тип виготовлення забезпечує ізоляцію між острівцями кремнію, що значно зменшує паразитну ємність між пристроями.
Технологія MOS має ту перевагу, що як конденсатори, так і резистори (з використанням MOSFET) виробляються одночасно з FET, хоча великі конденсатори величини є неможливими. Використовуючи поліпшення MOSFET, два терміналу опору робиться і MOSFET воріт, підключений до стоку викликає FET працювати на пинч-офф. Ворота MOSFET підключені до стоку через джерело живлення, змушуючи FET бути упередженим, коли він буде працювати в області керованого напругою характеристики характеристик. Таким чином, резистори для зливного навантаження замінюються на MOSFET, а не на депонований резистор.
РЕЗЮМЕ
Метою цієї глави було ознайомити вас з аналізом та розробкою схем підсилювачів з використанням польових транзисторів. FET сильно відрізняється від BJT. Його робота контролюється напругою, на відміну від BJT, яка є керованим струмом пристроєм.
Наш підхід паралельно з підходом до розділів BJT. Ми почали з дослідження фізичних явищ, які регулюють поведінку FET. У процесі ми підкреслили контраст між FET і BJTs. Ми почали наше дослідження з MOSFETs, а потім звернули нашу увагу на JFETs. Також для цих важливих пристроїв були розроблені моделі малих сигналів. Ми використовували ці моделі для аналізу різних конфігурацій FET-підсилювачів. Як тільки ми знали, як аналізувати схеми транзакцій, ми звернули увагу на розробку відповідно до специфікацій. Ми також розглянули моделі, що використовуються програмами комп'ютерного моделювання.
Ми коротко розглянули спосіб виготовлення транзитних транзисторів як частину інтегральних схем. Розділ завершується вступом до інших типів FET пристроїв, включаючи MESFET і VMOS.
