Полевой транзистор фото. Полевые транзисторы: принцип работы, виды и применение в современной электронике

Что такое полевой транзистор и как он работает. Какие бывают виды полевых транзисторов. Где применяются полевые транзисторы в современной электронике. Каковы преимущества полевых транзисторов перед биполярными. Как правильно выбрать полевой транзистор для конкретной задачи.

Что такое полевой транзистор и принцип его работы

Полевой транзистор — это полупроводниковый прибор, в котором ток, протекающий через проводящий канал, управляется электрическим полем. В отличие от биполярных транзисторов, где ток управляется током базы, в полевых транзисторах управление осуществляется напряжением, приложенным к затвору.

Основные элементы полевого транзистора:

• Исток — электрод, из которого в канал входят основные носители заряда
• Сток — электрод, к которому движутся основные носители заряда
• Затвор — управляющий электрод, создающий электрическое поле
• Канал — область полупроводника между истоком и стоком, по которой протекает ток

Принцип работы полевого транзистора основан на изменении проводимости канала под действием поперечного электрического поля. При подаче напряжения на затвор изменяется концентрация носителей заряда в канале, что приводит к изменению его сопротивления и, соответственно, тока через канал.

Основные виды полевых транзисторов

Существует несколько основных типов полевых транзисторов:

1. Полевые транзисторы с управляющим p-n-переходом (JFET)

В этом типе транзисторов затвор отделен от канала обратно смещенным p-n-переходом. При изменении напряжения на затворе изменяется ширина обедненной области перехода, что влияет на проводимость канала.

2. МОП-транзисторы (MOSFET)

Затвор в МОП-транзисторах изолирован от канала слоем диэлектрика (обычно оксида кремния). Различают МОП-транзисторы со встроенным и индуцированным каналом. Это наиболее распространенный тип полевых транзисторов.

3. Транзисторы с затвором Шоттки (MESFET)

В этих приборах вместо p-n-перехода используется контакт металл-полупроводник (барьер Шоттки). Применяются преимущественно в СВЧ-технике.

Преимущества полевых транзисторов

Полевые транзисторы обладают рядом преимуществ по сравнению с биполярными:

• Высокое входное сопротивление (до 10¹⁴ Ом)
• Малый уровень шумов
• Высокая температурная стабильность
• Простота изготовления интегральных схем на их основе
• Меньшее энергопотребление в статическом режиме

Эти свойства делают полевые транзисторы незаменимыми во многих областях электроники.

Применение полевых транзисторов в современной электронике

Полевые транзисторы нашли широкое применение в различных областях электроники:

Цифровая электроника

МОП-транзисторы являются основой современных цифровых интегральных схем — процессоров, памяти, логических устройств. Их способность работать в ключевом режиме с малым энергопотреблением идеально подходит для цифровых схем.

Аналоговая электроника

Полевые транзисторы применяются в усилителях, генераторах, смесителях и других аналоговых устройствах. Их высокое входное сопротивление и низкий уровень шумов позволяют создавать высококачественные аналоговые схемы.

Силовая электроника

Мощные полевые транзисторы (MOSFET, IGBT) используются в преобразователях напряжения, инверторах, регуляторах и других силовых устройствах. Они обеспечивают высокий КПД и быстродействие.

СВЧ-техника

Транзисторы с затвором Шоттки (MESFET) и HEMT-транзисторы применяются в усилителях и генераторах СВЧ-диапазона, в том числе в телекоммуникационном оборудовании.

Как выбрать полевой транзистор

При выборе полевого транзистора для конкретной задачи следует учитывать ряд параметров:

• Максимальное напряжение сток-исток
• Максимальный ток стока
• Сопротивление канала в открытом состоянии
• Пороговое напряжение
• Крутизна характеристики
• Входная, выходная и проходная емкости
• Температурный диапазон работы
• Тип корпуса

Выбор конкретного типа транзистора зависит от требований схемы и условий эксплуатации устройства.

Перспективы развития полевых транзисторов

Развитие полевых транзисторов продолжается в нескольких направлениях:

Уменьшение размеров

Продолжается миниатюризация транзисторов, что позволяет увеличивать плотность их размещения в интегральных схемах. Современные техпроцессы достигли уровня 5-7 нм, а в перспективе планируется переход на 3-2 нм технологии.

Новые материалы

Ведутся исследования по применению новых материалов для создания транзисторов, таких как графен, углеродные нанотрубки, двумерные полупроводники. Это может привести к появлению транзисторов с уникальными свойствами.

3D-структуры

Разрабатываются трехмерные структуры транзисторов (FinFET, GAAFET), позволяющие улучшить характеристики и увеличить плотность размещения.

Квантовые эффекты

При дальнейшем уменьшении размеров транзисторов становятся существенными квантовые эффекты, что требует разработки новых принципов работы и конструкций транзисторов.

Заключение

Полевые транзисторы являются ключевым элементом современной электроники. Их уникальные свойства позволяют создавать высокопроизводительные и энергоэффективные устройства. Несмотря на то, что базовые принципы работы полевых транзисторов были разработаны много десятилетий назад, их развитие продолжается, открывая новые возможности для электронной техники.

Полевой транзистор фото

Войдите , пожалуйста. Хабр Geektimes Тостер Мой круг Фрилансим. Войти Регистрация. Полевые транзисторы.

Поиск данных по Вашему запросу:

Схемы, справочники, даташиты:

Прайс-листы, цены:

Обсуждения, статьи, мануалы:

Дождитесь окончания поиска во всех базах.

По завершению появится ссылка для доступа к найденным материалам.

Содержание:

• Аксессуары и комплектующие для электроники — транзистор полевой
• Транзисторы для импульсных блоков питания телевизоров. Замена
• Транзистор: виды, применение и принципы работы
• Некоторые особенности работы мощного полевого транзистора в линейном режиме.
• Обозначение полевого транзистора
• Полевой транзистор

ПОСМОТРИТЕ ВИДЕО ПО ТЕМЕ: Простые электронные самоделки на полевом транзисторе BS170.

Аксессуары и комплектующие для электроники — транзистор полевой

В настоящее время мощные полевые транзисторы и не только мощные, но они нас интересовать не будут с изолированным затвором применяются очень широко. Большей частью в ключевом режиме. Специалисты знают, что использование таких транзисторов в линейном режиме имеет свои особенности. Но вот новички и любители часто об этом забывают. Кроме того, линейный режим может встретится там, где его совсем не ожидают.

Статья рассчитана не на опытных специалистов электронщиков которые и так все это знают , а на тех, кто только начинает свой путь разработчика электронных устройств. И на любителей электроники. В статье будут графики, но не будет формул, так как ее цель наглядно показать процессы, а не дать их подробное строгое описание. Не правда ли, очень знакомый фрагмент схемы?

Вы такое видели много раз, и даже сами наверняка применяли. И частота переключения может быть очень низкой. Биполярный транзистор и резистор предназначены для исключения перегрузки полевого транзистора по току при возможной неисправности нагрузки. Но посмотрите на схему внимательнее. Что будет, если биполярный транзистор начнет открываться? Нет, он на закроет полевой транзистор. От будет ограничивать ток через полевой транзистор, который при этом будет работать в линейном режиме. А это означает, что спасти полевой транзистор может и не получиться.

Давайте разбираться. Сразу оговорюсь, что я не буду рассматривать различные реальные физические структуры мощных полевых транзисторов. Речь будет идти о мощных полевых транзисторах в общем и целом. Это не позволит раскрыть тонкости и различия влияния топологии и технологии кристаллов на свойства транзисторов.

Но позволит показать картину в целом на достаточном уровне. Кроме того, в статье будет говориться только о транзисторах с индуцированным каналом! Приведу две микрофотографии из этой статьи которые показывают вид вышедшего из строя кристалла.

На левой фотографии виден шарик алюминия, а на правой место повреждения кристалла. Специалисты NASA обратились к производителю транзистора International Rectifier и получили ответ, что данная модель транзисторов IRF предназначена для работы только в режиме переключения, а не в областях, где напряжение на затворе не обеспечивает полностью открытого состояния транзистора. Другими словами, схема защиты как раз и способствовала выходу транзистора из строя. Давайте посмотрим на области безопасной работы реальных транзисторов.

Этот транзистор предназначен для работы в ключевом режиме, но его область безопасной работы включает и линейный режим обозначен DC. Хорошо видно, что с ростом напряжения сток-исток для открытого транзистора его допустимый ток стока уменьшается довольно быстро.

Причем он зависит и от длительности импульса. Например, при напряжении между стоком и истоком 10 В допустимый постоянный ток стока составляет лишь 6. При этом транзистор будет рассеивать лишь 65 Вт, в три раза меньше максимальной мощности. А ток стока 20А будет допустим лишь при длительности импульса менее 1 мс. Причем речь идет о единичном импульсе. Существенное ограничение. Теперь возьмем транзистор IRLU , который обладает, на первый взгляд, сходными параметрами только менее мощный.

И тут нас поджидает сюрприз. Область линейного режима DC отсутствует. При напряжении сток-исток 10 В будет допустим ток стока лишь 3 А, причем при длительности импульса единичного не более 10 мс. Почему же такие мощные транзисторы не могут работать в линейном режиме?

А если могут, то ограничения довольно существенные. Дело в том, что современные мощные полевые транзисторы, фактически, состоят из множества параллельно включенных менее мощных транзисторов. Для уменьшения времени переключения и уменьшения сопротивления канала сток-исток производители совершенствуют технологию.

Это позволяет уменьшить размер кристалла и достичь отличных параметров при работе в ключевом режиме.

Но одновременно, меньший размер кристалла означает и меньшую допустимую мощность рассеивания в линейном режиме. Но причина такого поведения мощных транзисторов кроется в хорошо известном явлении теплого разгона. Вы скажете, что для полевых транзисторов это невозможно, тепловой разгон свойственен биполярным.

И будете не правы. Передаточная характеристика мощного полевого транзистора показывает зависимость тока стока от напряжения затвор-исток при фиксированной температуре канала.

Фирма ST приводит три графика передаточной характеристики при разных температурах канала. Эти три кривые пересекаются в точке, известной как точка температурной стабильности.

Если напряжение затвор-исток меньше напряжения термостабильной точки, то температурный коэффициент тока стока положительный ток стока растет с ростом температуры при неизменном напряжении затвор-исток. Это так называемый эффект Spirito, который очень похож на механизм вторичного теплового пробоя биполярных транзисторов. Если напряжение затвор-исток выше напряжения термостабильной точки, то температурный коэффициент тока стока отрицательный ток стока снижается с ростом температуры.

Я не буду приводить формулы описывающие возникновение и влияние эффекта Spirito. Думаю, они будут излишни для статьи формата Дзен.

В реальных расчетах они не помогут. Если кому то интересно более подробное изложение и формулы, могут найти их в двух уже упоминавшихся статьях, а так же в. При малом напряжении затвор-исток работа в линейном режиме , когда небольшая зона кристалла один или несколько транзисторов составляющих структуру мощного транзистора становится горячее прилегающих зон, ток через нее возрастает.

А это приводит к еще большему нагреву этой зоны, что вызывает еще больший рост тока. Это тот самый тепловой разгон. В конце концов эта зона разрушается, что приводит к выходу транзистора из строя. Откуда же может взяться эта горячая зона? Реальные мощные транзисторы не могут иметь идеально идентичные транзисторы ячейки , составляющие их структуру. Это приводит к различию теплового сопротивления ячеек в пределах кристалла, различию порогового напряжения, емкостей, токов утечки, и т.

Дополнительное влияние на разницу теплового сопротивление по площади кристалла вносят проволочки соединяющие кристалл с выводами. Вот так выглядит эта горячая зона горячая точка по материалам фирмы ST. Но почему область безопасной работы зависит от длительности импульсов и их частоты? Ведь описанный выше процесс должен протекать в любом случае при малых напряжениях затвор-исток.

Не совсем так. Дело в том, что тепловое сопротивление зависит и от временных параметров импульсов тока протекающих через транзистор.

Подобные графики приводятся в документации на многие современные мощные транзисторы. Этот конкретный график взят из документации на IRLU , который я уже упоминал. Хорошо видно, что чем более длинные импульсы тока и чем выше их коэффициент заполнения, тем выше тепловое сопротивление. Мощность выделившаяся в канале при коротких и редких импульсах успевает рассеяться через кристалл и корпус. Но чем чаще и длительнее импульсы, тем большее количество тепла не успевает рассеяться, что вызывает дополнительный рост температуры канала.

Многие современные мощные полевые транзисторы предназначены лишь для работы в ключевом режиме и не могут работать в линейном. При этом существуют и транзисторы специально адаптированные для линейного режима работы. Так же, в линейном режиме могут работать и многие «старые» транзисторы, которые не были так оптимизированы для ключевого режима.

Если предполагается работа в линейном режиме, необходимо обращать внимание на область безопасной работы в документации на транзистор. Если линейный режим там не предусмотрен, то никто не может гарантировать, что транзистор будет устойчиво работать. Даже, если отдельно взятый транзистор и будет на это способен. Линейный режим работы может возникать там, где на него не рассчитывают. И схема защиты мощного полевого транзистора от перегрузки по току может не защитить, а наоборот, стать причиной его преждевременного выхода из строя.

Транзисторы для импульсных блоков питания телевизоров. Замена

Полевые транзисторы IRF. Мощные полевые ключевые транзисторы с изолированным затвором, п-канальные, обогащенного типа. Тип транзистора Рис. Полевые транзисторы на напряжение до 40в кп Информация datasheet pdf техническая документация полевые транзисторы Справочник по биполярным. По полевым транзисторам Полевые транзисторы электрическим параметрам, для выбораимпортные mosfet. Полевых транзисторов 2п — кпс по напряжению Зарубежные полевые транзисторы.

10N60, MOSFET, полевой транзистор., цена 16 грн., купить в Никополе — all-audio.pro (ID#) полевой транзистор,(FQP10N60C). Фото реальное.

Транзистор: виды, применение и принципы работы

Принцип полупроводникового управления электрическим током был известен ещё в начале ХХ века. Несмотря на то, что инженеры, работающие в областях радиоэлектроники, знали как работает транзистор, они продолжали конструировать устройства на основе вакуумных ламп. Причиной такого недоверия к полупроводниковым триодам было несовершенство первых точечных транзисторов. Семейство германиевых транзисторов не отличались стабильностью характеристик и сильно зависели от температурных режимов. Серьёзную конкуренцию электронным лампам составили монолитные кремниевые транзисторы лишь в конце х годов. С этого времени электронная промышленность начала бурно развиваться, а компактные полупроводниковые триоды активно вытесняли энергоёмкие лампы со схем электронных приборов. С появлением интегральных микросхем, где количество транзисторов может достигать миллиардов штук, полупроводниковая электроника одержала убедительную победу в борьбе за миниатюризацию устройств.

Некоторые особенности работы мощного полевого транзистора в линейном режиме.

Подключение полевого транзистора. Рассмотрим самый простой способ подключения мотора к Arduino — использование транзистора для управления двигателем. Рассмотрим на этом занятии устройство и применение транзисторов в электронной автоматике. Расскажем про распиновку и подключение транзистора к плате Arduino.

Очень распространенный полевой транзистор.

Обозначение полевого транзистора

Wire Bond Limited A. Теоретически набор транзисторов должен обеспечить необходимый рабочей режим, при условии абсолютной идентичности всех характеристик каждого транзистора, однако на деле там большой разброс. Для дорогостоящей электроники можно сказать ручной сборки на заводах могут проверять совместную работу всех транзисторов, но для этого требуется набор специального оборудования, которого за частую нет даже у хороших специалистов, к тому же такая проверка требует времени. Для RC моделей игрушек ни кто такими тестами заниматься не будет, сгорел регуль — купи новый, горят постоянно — стоит задуматься о покупке от другого производителя. И тут производитель не обманывает и пишет характеристики как они есть:.

Полевой транзистор

Компьютер — это сложная система, состоящая из отдельных частей. Разбирая, как работают эти отдельные части большие и малые , мы приобретаем знание. Обретая знание, мы получаем шанс помочь своему железному другу-компьютеру, если он вдруг забарахлит. Мы же ведь в ответе за тех, кого приручили, не правда ли? Из всех видов транзисторов их немало мы ограничимся сейчас рассмотрением работы полевых транзисторов.

Мощные полевые транзисторы с изолированным затвором применяются очень широко. Большей частью в ключевом режиме.

В настоящее время мощные полевые транзисторы и не только мощные, но они нас интересовать не будут с изолированным затвором применяются очень широко. Большей частью в ключевом режиме. Специалисты знают, что использование таких транзисторов в линейном режиме имеет свои особенности. Но вот новички и любители часто об этом забывают.

Интернет отсутствовал, а выручала литература. Практика замены транзисторов в блоках питания показывает, что данная методика работает, по крайней мере, возвратов нет. Импульсные блоки питания телевизоров в большинстве своем построены с использованием в качестве силового ключа, мощные биполярные или полевые транзисторы. Эти транзисторы не полные аналоги друг друга, но вполне взаимозаменяемы. Проверять их нагрев необходимо после выключения телевизора. Полный аналог подразумевает совпадение всех характеристик транзисторов, что не вполне необходимо.

На принципиальных схемах можно встретить обозначения полевого транзистора той или иной разновидности.

Область, из которой носители заряда уходят в канал, называется истоком , область, в которую они входят из канала, называется стоком , электрод, на который подается управляющее напряжение, называется затвором. Впервые идея регулировки потока основных носителей электрическим полем в транзисторе с изолированным затвором была предложена Лилиенфельдом в — годах. Однако трудности в реализации этой идеи на практике позволили создать первый работающий прибор только в году. В году Джеймс Маккаллахем из Bell Labs установил, что использование полевых транзисторов может существенно увеличить производительность существующих вычислительных систем. К основным параметрам полевых транзисторов причисляют: входное сопротивление, внутреннее сопротивление транзистора, также называемое выходным, крутизну стокозатворной характеристики, напряжение отсечки и некоторые другие. Источник постоянного смещения, включенный во входную цепь, создаёт на единственном p-n-переходе обратное запирающее напряжение. Во входную цепь также включается и источник усиливаемого сигнала.

Работаем: Пн. С до Без перерыва.

Принцип работы полевого транзистора

Транзисторами  называют полупроводниковые триоды, у которых расположено три выхода. Их основным свойством является возможность посредством сравнительно низких входных сигналов осуществлять управление высоким током на выходах цепи.

• Что представляет собой полевой транзистор
• Видео «Подробно о полевых транзисторах»
• Виды полевых транзисторов
• Принцип работы полевого транзистора
• Для чего нужен полевой транзистор

Для радиодеталей, которые используются в современных сложных электроприборах, применяются полевые транзисторы. Благодаря свойствам этих элементов выполняется включение или выключение тока в электрических цепях печатных плат, или его усиление.

Что представляет собой полевой транзистор

Полевые транзисторы — это трех или четырех контактные устройства, в которых ток, идущий на два контакта, может регулироваться посредством напряжения электрополя  третьего контакта.  На двух контактах регулируется напряжением электрического поля на третьем. В результате этого подобные транзисторы называются полевыми.

Название расположенных на устройстве контактов и их функции:

• Истоки – контакты с входящим электрическим током, которые находится на участке n;
• Стоки – контакты с исходящим, обработанным током, которые находятся  на участке n;
• Затворы – контакты, находящиеся на участке р, посредством изменения напряжения на котором, выполняется регулировка пропускной способности на устройстве.

Видео «Подробно о полевых транзисторах»

//www.youtube.com/embed/WKx_3fUtcSk?autohide=2&autoplay=0&mute=0&controls=1&fs=1&loop=0&modestbranding=0&playlist=&rel=1&showinfo=1&theme=dark&wmode=&playsinline=0

Виды полевых транзисторов

Полевой транзистор с n-р переходами подразделяется на несколько классов в зависимости:

1. От типа каналов проводников: n или р. Каналы воздействую на знаки, полярности, сигналы управления. Они должны быть противоположны по знакам n-участку.
2. От структуры приборов: диффузных, сплавных по р -n — переходам, с затворами Шоттки, тонкопленочными.
3. От общего числа контактов: могут быть трех или четырех контактными. Для четырех контактных приборов, подложки также являются затворами.
4. От используемых материалов: германия, кремния, арсенид галлия.

В свою очередь разделение классов происходит в зависимости от принципа работы транзистора:

• устройства под управлениями р-n переходов;
• устройства с изолированными затворами или с барьерами Шоттки.

Принцип работы полевого транзистора

Радиодетали состоят из двух участков: p-переходов и n-переходов.

По участку n проходит электроток.

Участок р является перекрывающей зоной, неким вентилем. 

Если оказывать определенное давление на нее, то она будет перекрывать участок и препятствовать прохождению тока.

Либо, же наоборот, при снижении давления количество проходящего тока возрастет.

В результате такого давления осуществляется увеличение напряжения на контактах затворов, находящихся на участке р.

Приборы с управляющими p-n канальными переходами — это полупроводниковые пластины, имеющие электропроводность с одним из данных типов. К торцевым сторонам пластин выполняется подсоединение контактов: стока и истока, в середину — контакты затвора.

Принцип работы прибора основан на изменении пространственных толщин p-n переходов. Так как в запирающих областях практически отсутствуют подвижные носители заряда, их проводимость равняется нулю. В полупроводниковых пластинах, на участках которых не воздействует запирающий слой, создаются проводящие ток каналы. Если подается отрицательное напряжение в отношении истока, на затворе образуется поток, через который протекают носителя заряда.

Для изолированных затворов, характерно расположение на них тонкого слоя диэлектрика. Такое устройство работает по принципу электрических полей.  Для его разрушения понадобится всего лишь небольшое электричество. В связи с этим, чтобы предотвратить статическое напряжение, которое может превышать 1000 В, необходимо создание специальных корпусов для приборов, которые минимизируют эффект от воздействия вирусных типов электричества.

Для чего нужен полевой транзистор

При рассмотрении работы сложных видов электротехники, стоит рассмотреть работу такого важного компонента интегральной схемы, как полевой транзистор.

Основная задача от использования данного элемента заключается в пяти ключевых направлениях, в связи с чем транзистор применяется для:

1. Усиления высокой частоты.
2. Усиления низкой частоты.
3. Модуляции.
4. Усиления постоянного тока.
5. Ключевых устройств (выключателей).

В качестве простого примера работа транзистора-выключателя, может быть представлена как микрофон и лампочка в одной компановке.   Благодаря микрофону улавливаются звуковые колебания, что влияет на появление электрического тока, поступающего на участок запертого устройства. Присутствие тока влияет на включение устройства и включение электрической цепи, к которой подключаются лампочки. Последние загораются после того как микрофон уловил звук, но горят они за счет источников питания не связанных с микрофоном и более мощных.

Модуляцию применяют с целью управления информационными сигналами. Сигналы управляют частотами колебаний. Модуляцию применяют для качественных звуковых радиосигналов, для передачи звуковых частот в телевизионные передачи, для трансляции цветовых изображений и телевизионных сигналов с высоким качеством. Модуляцию применяют повсеместно, где нужно проводить работу с высококачественными материалами.

Как усилители полевые транзисторы в упрощенном виде работают по такому принципу: графически любые сигналы, в частности, звукового ряда, могут быть представлены как ломаная линия, где ее длиной является временной промежуток, а высотой изломов – звуковая частотность. Чтобы усилить звук к радиодетали подается поток мощного напряжения, приобретаемого нужную частотность, но с более большим значением, из-за подачи слабых сигналов на управляющие контакты. Иначе говоря, благодаря устройству происходит пропорциональная перерисовка изначальной линии, но с более высоким пиковым значением.

Понравилась статья? Расскажите друзьям:

Оцените статью, для нас это очень важно:

Проголосовавших: 1 чел.
Средний рейтинг: 5 из 5.

Что такое полевой транзистор? (с изображением)

`;

Наука

Факт проверен

Рэй Хок

Дата последнего изменения: 05 ноября 2022 г.

Полевой транзистор (FET) представляет собой электронный компонент, обычно используемый в интегральных схемах. Это уникальный тип транзистора, который предлагает переменное выходное напряжение в зависимости от того, что было на них введено. Это отличается от биполярных переходных транзисторов (BJT), которые предназначены для включения и выключения состояний в зависимости от протекающего тока. Металлооксидно-полупроводниковый полевой транзистор (МОП-транзистор) — наиболее распространенный тип используемых полевых транзисторов — часто включается в конструкцию компьютерной памяти, поскольку он обеспечивает более высокую скорость при меньшем энергопотреблении, чем биполярные транзисторы.

Транзисторы

имеют множество различных характеристик и функций для схем, для которых они предназначены. Органические полевые транзисторы (OFET) построены на подложке из органического слоя, которая обычно представляет собой форму полимера. Эти транзисторы обладают гибкими и биоразлагаемыми свойствами и используются для изготовления таких вещей, как видеодисплеи на основе пластика и листы солнечных элементов. Другой тип полевого транзистора — это полевой транзистор с переходом (JFET), который действует как форма диода в цепи, проводя ток только в том случае, если напряжение меняется на противоположное.

Полевые транзисторы с углеродными нанотрубками (CNTFET) представляют собой форму экспериментальных полевых транзисторов, которые построены на одиночных углеродных нанотрубках вместо типичной кремниевой подложки. Это делает их примерно в 20 раз меньше, чем самые маленькие транзисторы, которые можно изготовить с помощью обычной тонкопленочной технологии. Их обещание заключается в том, чтобы предложить гораздо более высокую скорость компьютерной обработки и больший объем памяти по более низкой цене. Они успешно демонстрируются с 1998, но такие проблемы, как деградация нанотрубок в присутствии кислорода и долговременная надежность при температуре или напряжении электрического поля, оставили их экспериментальными.

Другие типы полевых транзисторов, широко используемых в промышленности, включают транзисторы с затвором, такие как биполярный транзистор с изолированным затвором (IGBT), которые могут работать с напряжением до 3000 вольт и действовать как быстродействующие переключатели. Они находят разнообразное применение во многих современных приборах, электрических автомобилях и поездах, а также широко используются в аудиоусилителях. Полевые транзисторы с обедненным режимом являются еще одним примером вариации конструкции полевых транзисторов и часто используются в качестве фотонных датчиков и схемных усилителей.

Многочисленные сложные потребности компьютерного и электронного оборудования продолжают способствовать диверсификации конструкции как работы транзисторов, так и материалов, из которых они изготовлены. Полевой транзистор является основным компонентом практически всех электронных схем. Принцип действия полевого транзистора был впервые запатентован в 19 г.25, однако постоянно создаются новые концепции того, как использовать эту идею.

Вам также может понравиться

Рекомендуется

КАК ПОКАЗАНО НА:

Полевой транзистор и фототранзистор из узкозонных массивов нанокристаллов с использованием ионных стекол

. 2019 12 июня; 19 (6): 3981-3986.

doi: 10.1021/acs.nanolett.9b01305. Эпаб 201910 мая.

Чарли Гребоваль ¹ , Ульрих Нумбе ² , Николя Губе ^{1 3} , Клеман Ливаш ^{1 3} , Жюльен Рамад ¹ , Цзюньлин Цюй ¹ , Одри Чу ¹ , Бертиль Мартинес ^{1 3} , Йоанн Прадо ¹ , Сандрин Итуррия ³ , Абделькарим Уэрги ⁴ , Эрве Обен ⁴ , Жан-Франсуа Дайен ² , Эммануэль Луилье ¹

Принадлежности

• ¹ Университет Сорбонны, CNRS, Парижский институт нанонаук, INSP, F-75005 Париж, Франция.
• ² Страсбургский университет, CNRS, Институт физики и химии материалов в Страсбурге (IPCMS), UMR 7504, F-67000 Страсбург, Франция.
• ³ Laboratoire de Physique et d’Etude des Matériaux, ESPCI-Paris, PSL Research University, Sorbonne Université Univ Paris 06, CNRS UMR 8213, 10 rue Vauquelin, 75005 Париж, Франция.
• ⁴ Центр нанонаук и нанотехнологий, CNRS, Univ. Paris-Sud, Université Paris-Saclay, C2N-Palaiseau, 91120 Palaiseau, Франция.

• PMID: 31059646
• DOI: 10.1021/acs.nanolett.9b01305

Чарли Гребоваль и др. Нано Летт. 2019 .

. 2019 12 июня; 19 (6): 3981-3986.

doi: 10.1021/acs.nanolett.9b01305. Эпаб 2019 10 мая.

Авторы

Чарли Гребоваль ¹ , Ульрих Нумбе ² , Николя Губе ^{1 3} , Клеман Ливаш ^{1 3} , Жюльен Рамад ¹ , Цзюньлин Цюй ¹ , Одри Чу ¹ , Бертиль Мартинес ^{1 3} , Йоанн Прадо ¹ , Сандрин Итуррия ³ , Абделькарим Уэрги ⁴ , Эрве Обен ⁴ , Жан-Франсуа Дайен ² , Эммануэль Луилье ¹

Принадлежности

• ¹ Университет Сорбонны, CNRS, Парижский институт нанонаук, INSP, F-75005 Париж, Франция.
• ² Страсбургский университет, CNRS, Институт физики и химии материальных ресурсов Страсбурга (IPCMS), UMR 7504, F-67000 Страсбург, Франция.
• ³ Laboratoire de Physique et d’Etude des Matériaux, ESPCI-Paris, PSL Research University, Sorbonne Université Univ Paris 06, CNRS UMR 8213, 10 rue Vauquelin, 75005 Париж, Франция.
• ⁴ Центр нанонаук и нанотехнологий, CNRS, Univ. Paris-Sud, Université Paris-Saclay, C2N-Palaiseau, 91120 Палезо, Франция.

• PMID: 31059646
• DOI: 10.1021/acs.nanolett.9b01305

Абстрактный

В настоящее время для создания нанокристаллических пленок используются два подхода: либо использование диэлектрика, такого как SiO ₂ или использование электролита. SiO ₂ обеспечивает быстрое изменение смещения в широком диапазоне температур, но требует большого рабочего смещения. Электролиты, благодаря большим емкостям, приводят к значительному снижению рабочего смещения, но ограничены медленной работой и работой почти при комнатной температуре. Ни один из этих рабочих режимов не является оптимальным для узкозонных фототранзисторов на основе нанокристаллов, для которых необходимая большая емкость затвора должна сочетаться с низкотемпературной работой. Здесь мы исследуем использование LaF ₃ Ионное стекло как альтернатива высокоемкому затвору. Мы впервые демонстрируем использование таких ионных стекол для создания тонких пленок из нанокристаллов HgTe и PbS. Эта стратегия стробирования позволяет работать в диапазоне температур от 180 до 300 К с емкостью до 1 мкФ·см ^-2 . Мы раскрываем уникальное свойство ионно-стеклянного затвора, обеспечивающее беспрецедентную возможность настройки как величины, так и динамики фототока благодаря высокой способности легирования заряда в диапазоне рабочих температур, соответствующем инфракрасному фотодетектированию. Мы демонстрируем, что при тщательном выборе рабочего смещения затвора отношение сигнал/шум может быть улучшено в 100 раз, а временная характеристика ускорена в 6 раз. Кроме того, хорошая прозрачность LaF ₃ Подложка обеспечивает подсветку с обратной стороны в инфракрасном диапазоне, что очень ценно при разработке фототранзисторов.

Ключевые слова: HgTe; ЛаФ; полевой транзистор; инфракрасный нанокристалл; ионные стекла; твердотельные ворота.

Похожие статьи

• Реконфигурируемая 2D/0D p-n нанокристаллическая гетероструктура графена/HgTe для инфракрасного обнаружения.

  Нумбе УН, Гребоваль С., Ливаш С., Чу А., Маджад Х., Парра Лопес Л.Е., Муафо Л.Д.Н., Дуден Б., Берсио С., Част Дж., Уэрги А., Луилье Э., Дайен Дж.Ф. Нумбе ООН и др. АКС Нано. 2020 28 апреля; 14 (4): 4567-4576. doi: 10.1021/acsnano.0c00103. Epub 2020 3 апр. АКС Нано. 2020. PMID: 32223229

• Выталкивание поглощения нанокристаллов перовскита в инфракрасное излучение.

  Растоги П., Чу А., Гребовал С., Ку Дж., Нумбе У.Н., Чи С.С., Гоял М., Халили А., Сюй Х.З., Кругель Х., Итуррия С., Галлас Б., Дайен Дж.Ф., Дади Л., Глупый М.Г., Патриарх Г., Дегирон А., Винсент Г., Луилье Э. Растоги П. и соавт. Нано Летт. 2020 13 мая;20(5):3999-4006. doi: 10.1021/acs.nanolett.0c01302. Epub 2020 21 апр. Нано Летт. 2020. PMID: 32283029

• Гибридный полимер, обработанный раствором: фототранзистор с квантовыми точками HgTe с высокой чувствительностью и быстрым откликом в инфракрасном диапазоне до 2400 нм при комнатной температуре.

  Донг Ю. , Чен М., Ю В.К., Чжу К., Чжоу Г., Кершоу С.В., Ке Н., Вонг С.П., Рогач А.Л., Чжао Н. Донг И и др. Adv Sci (Вейн). 2020 10 мая; 7(12):2000068. doi: 10.1002/advs.202000068. электронная коллекция 2020 июнь. Adv Sci (Вейн). 2020. PMID: 32596115 Бесплатная статья ЧВК.

• Динамика края полосы и генерация мультиэкситона в узкозонных нанокристаллах HgTe.

  Ливаш С., Губе Н., Мартинес Б., Ягтап А., Ку Дж., Итурриа С., Глупый М.Г., Дюбертре Б., Луилье Э. Ливаш С и др. Интерфейсы приложений ACS. 2018 11 апреля; 10 (14): 11880-11887. doi: 10.1021/acsami.8b00153. Epub 2018 2 апр. Интерфейсы приложений ACS. 2018. PMID: 29578678

• Функционализированные органические тонкопленочные транзисторы для биодатчиков.

  Ван Н, Ян А, Фу Ю, Ли Ю, Ян Ф.