Юный радиолюбитель

Юный радиолюбитель

Борисов В.Г. Юный радиолюбитель. — 7-е изд., перераб. и доп. — М.: Радио и связь, 1987. — 440 с. В форме популярных бесед книга знакомит юного читателя с историей и развитием радио, с элементарной электро- и радиотехникой, электроникой. Она содержит более пятидесяти описаний различных по сложности любительских радиовещательных приемников и усилителей звуковой частоты с питанием от источников постоянного и переменного тока, измерительных пробников, автоматически действующих электронных устройств, простых электро- и цветомузыкальных инструментов, радиотехнических игрушек и аттракционов, аппаратуры для телеуправления моделями, для радиоспорта. Даются справочные материалы. Шестое издание книги вышло в 1979 г. Материал настоящего издания значительно обновлен. Для начинающих радиолюбителей. Оглавление ПРЕДИСЛОВИЕ К СЕДЬМОМУ ИЗДАНИЮ ЮНЫЙ ДРУГ! БЕСЕДА ПЕРВАЯ ИЗ ГЛУБИНЫ ВЕКОВ ЗАГЛЯНЕМ В МИКРОМИР О ПРОВОДНИКАХ, НЕПРОВОДНИКАХ И ПОЛУПРОВОДНИКАХ ЭЛЕКТРИЧЕСКИЙ ТОК ЭЛЕКТРИЧЕСТВО И МАГНЕТИЗМ: КАКАЯ МЕЖДУ НИМИ СВЯЗЬ? ПЕРЕМЕННЫЙ ТОК РОЖДАЕТ ЭЛЕКТРОМАГНИТНЫЕ ВОЛНЫ РОЖДЕНИЕ РАДИО «ГАЗЕТА БЕЗ БУМАГИ И БЕЗ РАССТОЯНИЙ» БЕСЕДА ВТОРАЯ 2. ПЕРВОЕ ЗНАКОМСТВО С РАДИОПЕРЕДАЧЕЙ И РАДИОПРИЕМОМ О КОЛЕБАНИЯХ И ВОЛНАХ О ПЕРИОДЕ И ЧАСТОТЕ КОЛЕБАНИЙ ЕЩЕ РАЗ О РАДИОВОЛНАХ РАДИОВЕЩАТЕЛЬНЫЕ ДИАПАЗОНЫ ВОЛН РАДИОПЕРЕДАЧА РАСПРОСТРАНЕНИЕ РАДИОВОЛН БЕСЕДА ТРЕТЬЯ. ТВОЙ ПЕРВЫЙ РАДИОПРИЕМНИК АНТЕННА И ЗАЗЕМЛЕНИЕ ПЕРВЫЙ РАДИОПРИЕМНИК ПРИНЦИПИАЛЬНАЯ ЭЛЕКТРИЧЕСКАЯ СХЕМА ТВОЕГО ПРИЕМНИКА КОНСТРУКЦИЯ ПРИЕМНИКА ВОЗМОЖНЫЕ НЕИСПРАВНОСТИ БЕСЕДА ЧЕТВЕРТАЯ. КАК РАБОТАЕТ РАДИОПРИЕМНИК КОЛЕБАТЕЛЬНЫЙ КОНТУР ДЕТЕКТОР И ДЕТЕКТИРОВАНИЕ ГОЛОВНОЙ ТЕЛЕФОН ГРОМКИЙ РАДИОПРИЕМ БЕСЕДА ПЯТАЯ. ЭКСКУРСИЯ В ЭЛЕКТРОТЕХНИКУ ЭЛЕКТРИЧЕСКИЙ ТОК И ЕГО ОЦЕНКА ЭЛЕКТРИЧЕСКОЕ СОПРОТИВЛЕНИЕ ЭЛЕКТРИЧЕСКОЕ НАПРЯЖЕНИЕ ЗАКОН ОМА ИНДУКТИВНОЕ СОПРОТИВЛЕНИЕ МОЩНОСТЬ И РАБОТА ТОКА ТРАНСФОРМАЦИЯ ПЕРЕМЕННОГО ТОКА РЕЗИСТОРЫ КОНДЕНСАТОРЫ СИСТЕМА СОКРАЩЕННОГО ОБОЗНАЧЕНИЯ НОМИНАЛЬНЫХ СОПРОТИВЛЕНИЙ РЕЗИСТОРОВ И ЕМКОСТЕЙ КОНДЕНСАТОРОВ КОРОТКО О ПЛАВКОМ ПРЕДОХРАНИТЕЛЕ ОСТОРОЖНО – ВЫСОКОЕ НАПРЯЖЕНИЕ! БЕСЕДА ШЕСТАЯ. ПОЛУПРОВОДНИКИ И ПОЛУПРОВОДНИКОВЫЕ ПРИБОРЫ ПОЛУПРОВОДНИКИ И ИХ СВОЙСТВА ЭЛЕКТРОПРОВОДНОСТЬ ПОЛУПРОВОДНИКА ДИОДЫ И ИХ ПРИМЕНЕНИЕ СТАБИЛИТРОН И ЕГО ПРИМЕНЕНИЕ БИПОЛЯРНЫЕ ТРАНЗИСТОРЫ ТРАНЗИСТОР – УСИЛИТЕЛЬ СХЕМЫ ВКЛЮЧЕНИЯ И ОСНОВНЫЕ ПАРАМЕТРЫ БИПОЛЯРНЫХ ТРАНЗИСТОРОВ КОРОТКО О ПОЛЕВОМ ТРАНЗИСТОРЕ БЕСЕДА СЕДЬМАЯ. ПЕРВЫЙ ТРАНЗИСТОРНЫЙ ПРИЕМНИК ОТ ДЕТЕКТОРНОГО – К ОДНОТРАНЗИСТОРНОМУ ПРИЕМНИКУ ВАРИАНТЫ ОДНОТРАНЗИСТОРНОГО ПРИЕМНИКА ОДНОТРАНЗИСТОРНЫЙ РЕФЛЕКСНЫЙ ПОДВЕДЕМ НЕКОТОРЫЕ ИТОГИ БЕСЕДА ВОСЬМАЯ. ИЗМЕРИТЕЛЬНАЯ ТЕХНИКА ПЕРВОЙ НЕОБХОДИМОСТИ ИЗМЕРИТЕЛЬНЫЕ ПРОБНИКИ ИЗМЕРИТЕЛЬНЫЙ ПРИБОР МАГНИТОЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ СИСТЕМЫ МИЛЛИАМПЕРМЕТР ВОЛЬТМЕТР ОММЕТР МИЛЛИАМПЕРВОЛЬТОММЕТР ИЗМЕРЕНИЕ ОСНОВНЫХ ПАРАМЕТРОВ ТРАНЗИСТОРОВ БЕСЕДА ДЕВЯТАЯ. ТВОЯ МАСТЕРСКАЯ ВЕРСТАЧНАЯ ДОСКА РАБОЧИЙ СТОЛ НАУЧИСЬ ПАЯТЬ О НЕКОТОРЫХ МАТЕРИАЛАХ И ПРИЕМАХ МОНТАЖА ГНЕЗДА И ЗАЖИМЫ КОММУТАЦИОННЫЕ УСТРОЙСТВА КАТУШКИ ИНДУКТИВНОСТИ КОЛЕБАТЕЛЬНЫХ КОНТУРОВ МАКЕТНАЯ ПАНЕЛЬ ПЕЧАТНЫЙ МОНТАЖ О МЕРАХ ПРЕДОСТОРОЖНОСТИ ПРИ МОНТАЖЕ ТРАНЗИСТОРОВ БЕСЕДА ДЕСЯТАЯ. МИКРОФОНЫ, ЗВУКОСНИМАТЕЛИ, ЭЛЕКТРОДИНАМИЧЕСКИЕ ГОЛОВКИ МИКРОФОНЫ ЗВУКОСНИМАТЕЛИ ГОЛОВКИ ДИНАМИЧЕСКИЕ ПРЯМОГО ИЗЛУЧЕНИЯ И ГРОМКОГОВОРИТЕЛИ БЕСЕДА ОДИННАДЦАТАЯ. ИСТОЧНИКИ ТОКА ГАЛЬВАНИЧЕСКИЕ ЭЛЕМЕНТЫ И БАТАРЕИ АККУМУЛЯТОРЫ И АККУМУЛЯТОРНЫЕ БАТАРЕИ ВЫПРЯМИТЕЛЬ СЕТЕВОЙ БЛОК ПИТАНИЯ БЕСЕДА ДВЕНАДЦАТАЯ. УСИЛИТЕЛЬ ЗВУКОВОЙ ЧАСТОТЫ КАСКАДЫ УСИЛИТЕЛЯ ПРОСТОЙ ДВУХКАСКАДНЫЙ УСИЛИТЕЛЬ ДВУСТОРОННИЙ ТЕЛЕФОН СТАБИЛИЗАЦИЯ РЕЖИМА РАБОТЫ ТРАНЗИСТОРА ДВУХТАКТНЫЙ УСИЛИТЕЛЬ МОЩНОСТИ ПАРАМЕТРЫ УСИЛИТЕЛЯ ЗЧ УСИЛИТЕЛЬ ЗЧ С ПОВЫШЕННОЙ ВЫХОДНОЙ МОЩНОСТЬЮ ЭЛЕКТРОФОН ПЕРЕНОСНЫЙ РАДИОУЗЕЛ БЕСЕДА ТРИНАДЦАТАЯ. ТРАНЗИСТОРНЫЕ ПРИЕМНИКИ ПРЯМОГО УСИЛЕНИЯ ОТ УСИЛИТЕЛЯ – К ПРИЕМНИКУ ПРЯМОГО УСИЛЕНИЯ УСИЛИТЕЛЬ РАДИОЧАСТОТЫ И МАГНИТНАЯ АНТЕННА О НЕКОТОРЫХ ДЕТАЛЯХ ПОРТАТИВНЫХ ПРИЕМНИКОВ ПОРТАТИВНЫЙ ПРИЕМНИК РАДИОЧАСТОТНЫЙ БЛОК РАДИОЛЫ РЕФЛЕКСНЫЕ ПРИЕМНИКИ БЕСЕДА ЧЕТЫРНАДЦАТАЯ. НА ЭЛЕКТРОННЫХ ЛАМПАХ УСТРОЙСТВО ЭЛЕКТРОННОЙ ЛАМПЫ КАК РАБОТАЕТ ДИОД ТРИОД И ЕГО СВОЙСТВА КАТОДЫ ЭЛЕКТРОННЫХ ЛАМП ТРИОД – УСИЛИТЕЛЬ МНОГОЭЛЕКТРОДНЫЕ ЛАМПЫ КОНСТРУКЦИЯ, МАРКИРОВКА И ЦОКОЛЕВКА РАДИОЛАМП УСИЛИТЕЛЬ ЗВУКОВОЙ ЧАСТОТЫ ПРИЕМНИК 1-V-1 БЕСЕДА ПЯТНАДЦАТАЯ. ОТ ПРИЕМНИКА ПРЯМОГО УСИЛЕНИЯ – К СУПЕРГЕТЕРОДИНУ ОСОБЕННОСТИ СУПЕРГЕТЕРОДИНА ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ ЧАСТОТЫ ТРАНЗИСТОРНЫЙ СУПЕРГЕТЕРОДИН ЛАМПОВЫЙ СУПЕРГЕТЕРОДИН БЕСЕДА ШЕСТНАДЦАТАЯ. ЗНАКОМСТВО С АВТОМАТИКОЙ ФОТОЭЛЕМЕНТЫ ЭЛЕКТРОМАГНИТНЫЕ РЕЛЕ ЭЛЕКТРОННОЕ РЕЛЕ ФОТОРЕЛЕ АВТОМАТ ВКЛЮЧЕНИЯ УЛИЧНОГО ОСВЕЩЕНИЯ РЕЛЕ ВЫДЕРЖКИ ВРЕМЕНИ АКУСТИЧЕСКОЕ РЕЛЕ ЭЛЕКТРОННЫЙ СТОРОЖ КОДОВЫЙ ЗАМОК БЕСЕДА СЕМНАДЦАТАЯ. О МУЛЬТИВИБРАТОРЕ И ЕГО ПРИМЕНЕНИИ МУЛЬТИВИБРАТОР АВТОКОЛЕБАТЕЛЬНЫЙ ЖДУЩИЙ МУЛЬТИВИБРАТОР МУЛЬТИВИБРАТОР В ГЕНЕРАТОРАХ И ЭЛЕКТРОННЫХ ПЕРЕКЛЮЧАТЕЛЯХ МУЛЬТИВИБРАТОР В РАДИОТЕХНИЧЕСКИХ ИГРУШКАХ МУЗЫКАЛЬНЫЙ АВТОМАТ «СОЛОВЕЙ» БЕСЕДА ВОСЕМНАДЦАТАЯ. ТВОЯ ИЗМЕРИТЕЛЬНАЯ ЛАБОРАТОРИЯ МОСТОВОЙ ИЗМЕРИТЕЛЬ ТРАНЗИСТОРНЫЙ ВОЛЬТМЕТР ПОСТОЯННОГО ТОКА ЧАСТОТОМЕР ИЗМЕРИТЕЛЬНЫЕ ГЕНЕРАТОРЫ СИГНАЛОВ ЗВУКОВОЙ ЧАСТОТЫ БЕСЕДА ДЕВЯТНАДЦАТАЯ. НА МИКРОСХЕМАХ НА АНАЛОГОВЫХ МИКРОСХЕМАХ СЕРИЙ К118 и К122 СУПЕРГЕТЕРОДИН НА МИКРОСХЕМАХ СЕРИИ К224 УСИЛИТЕЛЬ ЗЧ НА ОДНОЙ МИКРОСХЕМЕ НА ЛОГИЧЕСКИХ ЭЛЕМЕНТАХ МИНИАТЮРНЫЙ ПРИЕМНИК БЕСЕДА ДВАДЦАТАЯ. СТЕРЕОФОНИЯ СТЕРЕОЭФФЕКТ. ЧТО ЭТО ТАКОЕ? СТЕРЕОФОНИЧЕСКИЙ ЗВУКОСНИМАТЕЛЬ СТЕРЕОФОНИЯ НА ГОЛОВНЫЕ ТЕЛЕФОНЫ СТЕРЕОФОНИЧЕСКИЙ КОМПЛЕКС БЕСЕДА ДВАДЦАТЬ ПЕРВАЯ. ВВЕДЕНИЕ В ЭЛЕКТРО- И ЦВЕТОМУЗЫКУ О НЕКОТОРЫХ СВОЙСТВАХ МУЗЫКАЛЬНОГО ЗВУКА ТЕРМЕНВОКС ЗВУЧАЩАЯ КЛАВИАТУРА ЭЛЕКТРОННЫЙ РОЯЛЬ ЭЛЕКТРОГИТАРА О ЦВЕТОМУЗЫКЕ ЦВЕТОМУЗЫКАЛЬНАЯ ПРИСТАВКА СВЕТОДИНАМИЧЕСКАЯ УСТАНОВКА БЕСЕДА ДВАДЦАТЬ ВТОРАЯ. ТЕЛЕУПРАВЛЕНИЕ МОДЕЛЯМИ МОДЕЛЬ ИДЕТ НА СВЕТ ДЕШИФРАТОР МОДЕЛЬ, УПРАВЛЯЕМАЯ ЗВУКОМ АППАРАТУРА РАДИОУПРАВЛЕНИЯ МОДЕЛЯМИ БЕСЕДА ДВАДЦАТЬ ТРЕТЬЯ. ПРИГЛАШЕНИЕ В РАДИОСПОРТ ЧТО ТАКОЕ «ЛИСА»? РАДИОКОМПАС ПРИЕМНИК «ЛИСОЛОВА» НА СОРЕВНОВАНИЯХ РАДИОСПОРТСМЕНЫ КОРОТКОВОЛНОВИКИ ТРАНСИВЕР НАЧИНАЮЩЕГО КОРОТКОВОЛНОВИКА БЕСЕДА ДВАДЦАТЬ ЧЕТВЕРТАЯ. НА СТРАЖЕ ОТЧИЗНЫ ОРУЖИЕ РАДИСТА ОРГАНИЗАЦИЯ РАДИОСВЯЗИ РАДИОРЕЛЕЙНАЯ СВЯЗЬ РАДИОЛОКАЦИЯ ЗАКЛЮЧЕНИЕ ПРИЛОЖЕНИЯ 1. МЕЖДУНАРОДНАЯ СИСТЕМА ЕДИНИЦ 2. УСЛОВНЫЕ БУКВЕННО-ЦИФРОВЫЕ ОБОЗНАЧЕНИЯ НА ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ СХЕМАХ

Полевые транзисторы

Добавлено 28 октября 2016 в 18:00

Полевой транзистор был предложен Юлиусом Лилиенфельдом в патентное бюро США в 1926 и 1933 годах (1,900,018). Кроме того, Шокли, Браттейн и Бардин также исследовали полевой транзистор в 1947 году, но из-за трудностей отвлеклись на работу над биполярным транзистором.

Теория полевого транзистора Шокли была опубликована в 1952 году. Тем не менее, технология обработки материалов достигла нужного уровня только в 1960 году, когда Джон Аталла создал работающий прибор.

Полевой транзистор (field effect transistor, FET) – это однополярное устройство, проводящее ток, используя только один тип носителей заряда. Если он построен на базе пластины полупроводника N-типа, носителями заряда являются электроны. И наоборот, прибор на базе полупроводника P-типа использует только дырки.

На уровне схемы работа полевого транзистора довольно проста. Напряжение, прикладываемое к затвору, входному выводу, управляет сопротивлением

канала, однополярной области между областями затвора (рисунок ниже). В N-канальном приборе это слабо легированная пластина кремния N-типа с клеммами на концах. Выводы истока и стока аналогичны, соответственно, эмиттеру и коллектору биполярного транзистора. В N-канальном приборе сильнолегированная область P-типа с обеих сторон центра пластины служит в качестве управляющего вывода, затвора. Затвор аналогичен базе в биполярном транзисторе.

Для полевых транзисторов подходит фраза: «чистота находится рядом с благочестием». Если биполярный транзистор еще можно изготовить за пределами

чистой комнаты, то для полевых транзисторов это обязательно. Даже в таких условиях, производство осложняется из-за проблем с контролем загрязнения. Однополярный полевой транзистор концептуально прост, но сложен в производстве. Большинство транзисторов сегодня представляют собой МОП-транзисторы (металл-оксид-полупроводник), разновидность полевых транзисторов, используемая в интегральных микросхемах. Однако, дискретные полевые транзисторы также доступны на рынке.

Полевой транзистор в поперечном сечении

На рисунке выше показан N-канальный полевой транзистор с правильным смещением. Затвор образует P-N-переход к полупроводниковой пластине, идущей от истока к стоку. На затвор подано обратное смещение. Если приложить напряжение (или подключить омметр) между истоком и стоком, пластина N-типа из-за своего легирования будет проводить ток в любом направлении. Ни затвор, ни его смещение не требуются для проводимости тока. Если переход образован, как показано, то проводимостью можно управлять величиной обратного смещения.

Рисунок ниже (a) показывает обедненную область в переходе затвора. Она возникает из-за диффузии дырок из области затвора P-типа в канал N-типа, создавая разделение зарядов около перехода и непроводящую обедненную область в переходе. Обедненная область расширяется глубже в канал из-за сильного легирования затвора и слабого легирования канала.

N-канальный полевой транзистор:
(a) Обедненная область у перехода затвора.
(b) Обратное смещение перехода затвора увеличивает обедненную область.
(c) Увеличение величины обратного смещения еще больше увеличивает обедненную область.
(d) Увеличение величины обратного смещения окончательно пережимает канал исток-сток.

Толщина обедненной области может увеличиваться (рисунок выше (b)) при прикладывании небольшого обратного смещения. Это увеличивает сопротивление канала между истоком и стоком за счет его сужения. Увеличение величины обратного смещения (рисунок (c)) увеличивает обедненную область, уменьшает ширину канала и увеличивает сопротивление канала. Еще большее увеличение напряжения обратного смещения V_GS (рисунок (d)) полностью перекроет путь току через канал. Сопротивление канала станет очень высоким. Величина напряжения V_GS, при котором происходит перекрытием канала, и ток через канал практически равен нулю, называется напряжением отсечки V_P. Оно, как правило, составляет несколько вольт. Подводя итог, сопротивление канала может управляться величиной обратного смещения затвора.

Исток и сток взаимозаменяемы, а ток между истоком и стоком при низком напряжении батареи стока (< 0,6 В) может протекать в любом направлении. То есть, батарея стока может быть заменена низковольтным источником переменного тока. При источниках питания с высокими напряжениями (до десятков вольт для маломощных транзисторов) должна соблюдаться полярность, как показано на рисунке ниже (a). Этот источник питания стока, не показанный на предыдущих рисунках, искажает обедненную область, увеличивая ее со стороны затвора, ближайшей к стоку. Это более правильное представление для обычных источников постоянного тока стока, от нескольких единиц до десятков вольт. По мере увеличения напряжения стока V_DS обедненная область затвора растягивается в сторону стока. Это увеличивает длину узкого канала, немного увеличивая его сопротивление. Мы можем говорить «немного» потому, что в основном изменение сопротивления зависит от изменения смещения затвора.

Рисунок ниже (b) показывает условное графическое обозначение N-канального полевого транзистора, соответствующее изображению поперечного сечения транзистора на рисунке (a). Стрелка затвора указывает в том же направлении, что и P-N-переход «диода» (в оригинале статьи так же, как и с диодом, предлагается алгоритм запоминания: «указывающая» («Pointing») стрелка соответствует полупроводнику P-типа, а «неуказывающая» («Non-pointing») полоса соответствует полупроводнику N-типа).

P-канальный полевой транзистор:
(a) Затвор N-типа, канал P-типа, источники напряжения направлены в противоположные стороны по сравнению с N-канальным прибором.
(b) Обратите внимание, на перевернутые направление стрелки и источники напряжения на схеме.

По мере увеличения положительного напряжения смещения затвора, сопротивление P-канала увеличивается, уменьшая величину тока в цепи стока.

Дискретные устройства изготавливаются согласно поперечному сечению, показанному на рисунке ниже. Поперечное сечение, расположено так, что оно соответствует условному графическому обозначению, и поэтому полупроводниковая пластина перевернута вверх ногами. То есть, точки подключения затвора находятся наверху пластины. Затвор сильно легирован, P⁺, чтобы хорошо рассеивать дырки в канал для увеличения обедненной области. Места подключения истока и стока в N-канальном приборе сильно легированы, N⁺, для уменьшения сопротивления соединения. Тем не менее, канал поблизости с затвором легирован слабо, чтобы позволить дыркам из затвора проникать глубоко в канал. То есть, это область N^—.

Полевой транзистор: (a) поперечное сечение дискретного прибора, (b) условное графическое обозначение, (c) поперечное сечение интегральной микросхемы.

Все три вывода полевого транзистора доступны наверху кристалла интегральной микросхемы так, чтобы слой металлизации (не показан) мог соединять между собой несколько компонентов (рисунок выше (c)). Полевые транзисторы интегральных микросхем используются в аналоговых цепях из-за большого входного сопротивления затвора. Область N-канала под затвором должна быть очень тонкой так, чтобы внутренняя область около затвора могла управлять каналом и пережимать его. Таким образом, наличие областей затвора с обеих сторон канала не обязательно.

Полевой транзистор (со статической индукцией): (a) поперечное сечение, (b) условное графическое обозначение

Полевой транзистор со статической индукцией (SIT) – это прибор с коротким каналом и скрытым затвором (рисунок выше). В отличие от маломощных устройств это мощный прибор. Низкое сопротивление затвора и низкая емкость между затвором и истоком делают делают его быстродействующим коммутационным прибором. Такой транзистор может работать с токами в сотни ампер и напряжениями в тысячи вольт. И, как говорят, способен работать на невероятной частоте 10 ГГц.

Полевой транзистор со структурой металл-полупроводник (MESFET): (a) условное обозначение, (b) поперечное сечение

Полевой транзистор со структурой металл-полупроводник (MESFET) похож на обычный полевой транзистор, за исключением того, что в нем, вместо P-N перехода, используется переход Шоттки. Диод Шоттки использует выпрямляющий контакт металла с полупроводником, а не обычный омический контакт металла и полупроводника. На рисунке выше исток и сток сильно легированы (N⁺). Канал легирован слабо (N^—). Полевые транзисторы со структурой металл-полупроводник отличаются большим быстродействием по сравнению с обычными полевыми транзисторами. Работа MESFET транзисторов основана на режиме обеднения, как и у обычных полевых транзисторов. Они используются в СВЧ усилителях мощности на частотах до 30 ГГц. MESFET транзисторы могут изготавливаться из кремния, арсенида галлия, фосфида индия, карбида кремния и алмазного аллотропа углерода.

Подведем итоги

• Однополярный полевой транзистор (FET или JFET) называется так потому, что проводимость в канале возникает только из-за одного типа носителей заряда
• Исток, затвор и сток полевого транзистора соответствуют эмиттеру, базе и коллектору биполярного транзистора, соответственно.
• Применение обратного смещения к затвору изменяет сопротивление канала за счет расширения обедненной области P-N перехода затвора.

Оригинал статьи:

• Junction Field-effect Transistors

Теги

PN переходОбучениеПолевой транзисторЭлектроника

Назад

Оглавление

Вперед

[PDF] Спиновый полевой транзистор: можно ли реализовать?

• Идентификатор корпуса: 145038086

 @inproceedings{Modarresi2009TheSF,
  title={Спиновый полевой транзистор: можно ли его реализовать?},
  автор={Хива Модарреси},
  год = {2009}
} 

• H. Modarresi
• Опубликовано в 2009 г.
• Физика

Если это будет реализовано, предложенный спиновый полевой транзистор может революционизировать способ работы всех существующих устройств на основе транзисторов за счет реализации более быстрого и эффективного производительность сопровождается другими преимуществами, такими как энергонезависимость хранения данных, меньшее тепловыделение и меньшее занимаемое пространство. Вот уже более двух десятилетий вопрос «можно ли реализовать спиновый полевой транзистор или нет?» был адресован научному сообществу. В этой статье мы… 

RUG.NL

А. Обзор о — Spintronics. Новая технология

• Priti Rajput, S. Bhandari, Girish Wadhwa

• Silicon

• 22

• . ; использование спина электрона для дополнительной степени свободы включения в состояние заряда с важной особенностью, такой как…0017

  Взгляд на полевые спин-транзисторы

  • S. Sugahara

  • Химия, машиностроение

  • 2006

  Новый класс спин-полупроводниковых полевых транзисторов MOSFET) является кандидатом на роль фундаментального строительного блока новых интегральных схем…

  Спиновые MOSFET как основа для спинтроники

  • S. Sugahara, Masaaki Tanaka

  • Engineering

    TOS

  • 2006

  В этой статье рассматривается недавно предложенный новый класс спиновых транзисторов, называемых полевыми транзисторами со спином металл-оксид-полупроводник (спиновые МОП-транзисторы), и их интегральная схема…

  оксидно-полупроводниковый полевой транзистор (спиновый MOSFET) с ферромагнитным полупроводником на канал

  • С. Сугахара, Масааки Танака

  • Физика

  • 2005

  Мы предлагаем и теоретически анализируем полевой транзистор типа металл-оксид-полупроводник спинового транзистора (спиновый МОП-транзистор), использующий ферромагнитный полупроводник (ФП) в качестве канала. A…

  Электрическая спиновая инжекция в кремний из контакта ферромагнитный металл/туннельный барьер Спиновый угловой момент электрона является одной из нескольких альтернативных переменных состояния, рассматриваемых в Международной дорожной карте технологий для полупроводников (ITRS) для обработки информации в…

  Условия эффективной инжекции спинов из ферромагнитного металла в полупроводник

  • A. Fert, H. Jaffrès

  • Физика

  • 2001

  Мы адаптируем спиновую модель многослойных металлических накоплений к перпендикулярным магнитным накоплениям проблема спиновой инжекции из ферромагнитного металла (F) в полупроводник (N). Мы показываем…

  Электрическое обнаружение прецессии спина в металлическом мезоскопическом спиновом клапане

  • F. Jedema, H.B. Heersche, A.T. Filip, J. Baselmans, B. Wees

  • Физика

    Природа

  • 2002

  вызвано приложенным перпендикулярным магнитным полем, а выходное напряжение устройства чувствительно только к спиновой степени свободы.

  Спиновая инжекция в баллистическую полупроводниковую микроструктуру

  • Кравченко В., Рашба Е.

  • Физика

  • 2003

  Для больцмановского режима разработана теория спиновой инжекции через баллистический полупроводник, заключенный между двумя ферромагнитными выводами. Коэффициент спиновой инжекции y подавляется методом Шарвина…

  Депиннинг уровня Ферми для низкобарьерных транзисторов Шоттки исток/сток

  • D. Connelly, C. Faulkner, P. Clifton, D. Grupp

  • Physics

  • 2006

  Путем наложения ультратонкого изолятора между металлами с низкой работой выхода и кремнием можно существенно уменьшить барьер Шоттки перехода, уменьшая сопротивление перехода. При таком подходе…

  Fundamental obstacle for electrical spin injection from a ferromagnetic metal into a diffusive semiconductor

  • G. Schmidt, L. Molenkamp, ​​A. T. Filip, B. J. V. W. U. Wuerzburg, U. Groningen

  • Physics, Materials Science

  • 2000

  Мы рассчитали спин-поляризационные эффекты тока в двумерном электронном газе, контактирующем с двумя ферромагнитными металлами. В чисто диффузионном режиме ток действительно может…

  Большое магнитосопротивление при комнатной температуре в тонкопленочных ферромагнитных туннельных переходах.

  

  b, R/R, составляет 11,8%, 20% и 24% соответственно, что согласуется с моделью Жюльера, основанной на спиновой поляризации электронов проводимости магнитных пленок, в качественном согласии с моделью Слончевского.

  Типы полевых транзисторов (FET) | JFET & MOSFET Construction

  Хотите создать сайт? Найдите бесплатные темы и плагины WordPress.

  Основное различие между биполярным переходным транзистором и полевым транзистором (FET) заключается в том, что BJT — это устройство тока, а FET — устройство напряжения.

  Ток в цепи коллектор-эмиттер биполярного транзистора регулируется величиной тока в цепи база-эмиттер. Полевой транзистор управляет током в цепи исток-сток с помощью величины потенциала, приложенного к затвору.

  Типы полевых транзисторов (FET)

  Существует два типа полевых транзисторов: полевой транзистор с переходом (JFET) и полевой транзистор на основе оксида металла и полупроводника (MOSFET). Сначала мы рассмотрим JFET.

  Конструкция JFET

  Конструкция и символы JFET показаны на рис. 1 . Тремя основными частями JFET являются исток, сток и затвор. Эти три части аналогичны трем основным частям типичного биполярного транзистора.

  Источник сравнивается с эмиттером. Слив сравнивается с коллектором. Ворота сравниваются с основанием. Затвор рассеивается в материале канала. Канал – это путь от истока к стоку. Канал, проходящий через центр устройства, может быть выполнен из материала P- или N-типа.

  Рис. 1. Физическая конструкция типичных JFET и их схематические обозначения.

  Ток через устройство регулируется потенциалом затвора. См. Рисунок 2 . Если к затвору приложен небольшой потенциал, через Р-канал будет существовать большой ток.

   Если на затвор подается большой потенциал, в канале между истоком и стоком будет существовать небольшой ток. Обратите внимание, как потенциал, приложенный к затвору, перекрывает поток электрической энергии.

  Рисунок 2. Величина напряжения, подаваемого на затвор, будет определять значение тока от истока до стока.

  Конструкция МОП-транзистора

  Другой тип полевого транзистора — МОП-транзистор. Он широко используется в цифровых схемах и схемах памяти в компьютерах. Посмотрите на Рисунок 3 .

  Полевой МОП-транзистор аналогичен по конструкции JFET. Разница в том, что MOSFET имеет очень тонкую изоляционную пленку (двуокись кремния) между затвором и областью канала.

  Осторожно

  Слой изоляции настолько тонкий, что его легко повредить статическим электричеством. Необходимо соблюдать осторожность при обращении с МОП-транзисторами и устройствами.

  Рис. 3. Полевой МОП-транзистор аналогичен по конструкции JFET.

  Тонкий слой высокоомной изоляции предотвращает поток электронов между затвором и материалом канала.

  Высокое сопротивление между затвором и областью канала делает устройство ввода очень высокоимпедансным.