Транзисторные сборки полевых транзисторов: AP4525GEM, Сборка из полевых транзисторов, N+P-канальный, 40 В, -5 А/6 А, 2 Вт, [SOP-8], Advanced Power

Содержание

Транзисторные сборки Onelec.ru

125НТ1А(Россия)		Цена – по запросу
1НТ251(Россия) 1НТ251, Транзисторная сборка из 4-х NPN транзисторов [металл]		Цена – по запросу
AOD606(Alpha & Omega Semiconductor) Сборка из полевых транзисторов, N+P-канальный, 40 В, -8 А/8 А, 2.5 Вт TO-252-4L.	Срок доставки – по запросу	39,81 ₽ от 1 шт.	34,98 ₽ от 19 шт.	31,38 ₽ от 38 шт.	28,55 ₽ от 75 шт.	27,17 ₽ от 200 шт.
AOD606(AOS)	Срок доставки – по запросу	Цена – по запросу
FF300R12KS4 IGBT Transistor Module, N-channel(Infineon)	Срок доставки – по запросу	Цена – по запросу
FF300R12KS4 IGBT TRANSISTOR MODULE, N-CHANNEL(Infineon Technologies AG)	Срок поставки и цена – по запросу
FF300R12KT3(Infineon)	Срок доставки – по запросу	Цена – по запросу
FF300R12KT3(Infineon Technologies AG) Trans IGBT Module N-CH 1. 2KV 480A 7-pin 62MM-1 IGBT Modules 1200V 300A DUAL Infineon power module…	Срок поставки и цена – по запросу
FP40R12KT3(Infineon)	Срок доставки – по запросу	Цена – по запросу
FP40R12KT3(Infineon Technologies AG) Trans IGBT Module N-CH 1.2KV 55A 24-pin ECONO2-5 Infineon power module Trans IGBT Module N-CH 120…	Срок поставки и цена – по запросу
FS150R12KT3(Infineon)	Срок доставки – по запросу	Цена – по запросу
FS150R12KT3(Infineon Technologies AG) Infineon power module IGBT 150A 1200V SIX-PACK Trans IGBT Module N-CH 1. 2KV 200A 35-pin ECONO3-4 …	Срок поставки и цена – по запросу
FS300R12KE3(Infineon)	Срок доставки – по запросу	Цена – по запросу
FS300R12KE3(Infineon Technologies AG) IGBT MODULE 1200V 300A IGBT 300A 1200V SIX-PACK Trans IGBT Module N-CH 1.2KV 500A 28-pin ECONOPP-…	Срок поставки и цена – по запросу
IRF4905PBF(IR)	Срок: 5 дней Склад: 4 штуки	78,32 ₽ от 1 шт.	63,48 ₽ от 5 шт.	60,95 ₽ от 10 шт.	58,40 ₽ от 20 шт.
MC1413D(ONS)	Срок доставки – по запросу	Цена – по запросу
MC1413D(ON Semiconductor) High Voltage, High Current Darlington Transistor Driver Array Trans Darlington NPN 50V 0.5A Autom…	Срок поставки и цена – по запросу
SKIIP26AC126V1(SEMIKRON)	Срок доставки – по запросу	Цена – по запросу
SKIIP 26AC126V1(SMK Electronics) Trans IGBT Module N-CH 1. 2KV 88A 19-Pin. Мин.заказ=72	Срок поставки и цена – по запросу
SKIIP28ANB16V1(SMK Electronics)	Срок: 7 дней Склад: 19 штук	7 621,40 ₽ от 1 шт.	7 111,03 ₽ от 3 шт.	6 835 ₽ от 6 шт.	6 553,04 ₽ от 12 шт.
SKIIP28ANB16V1(SEMIKRON)	Срок доставки – по запросу	Цена – по запросу
STD03N(SANKEN) 1 tubes of 30pcs, 1 tube of 11pcs, 1 tube of 7pcs. N/ATO-3P-5 InStock	Срок: 10 дней Склад: 58 штук	Цена – по запросу
STD03N(Sanken Electric) Sanken – STD03N, Transistor, NPN Darlington Audio,TO3P 5pin(1pin cut) TRANS NPN DARL 160V 15A TO-…	Срок поставки и цена – по запросу
STD03P(SANKEN) 34 mfg tubes of 30pcs, in mfg box.N/ATO-3P-5 InStock	Срок: 10 дней Склад: 1020 штук	Цена – по запросу
STD03P(Sanken Electric) Trans Darlington PNP 160V 15A 5-Pin (5+Tab) TO-3P TRANS PNP DARL 160V 15A TO-3P-5 Sanken – STD03P. ..	Срок поставки и цена – по запросу
STM8309(SamHop) Сборка из полевых транзисторов, N/P-канальный, 30 В, 7 А/6 А, 30 мОм/52 мОм, 2 Вт SO8. STM8309, SO8		Цена – по запросу
U431(InterFET)	Срок доставки – по запросу	Цена – по запросу
ULN2003ADR(Texas Instruments) Набор ключей (сборки транзисторов Дарлингтона) x 7 50V 0. 5A Interfaces: 5V TTL, CMOS 16-SOIC. Par…	Срок: 7 дней Склад: 11265 штук	23,86 ₽ от 1 шт.	21,11 ₽ от 110 шт.	18,32 ₽ от 219 шт.	15,96 ₽ от 437 шт.	14,77 ₽ от 874 шт.
ULN2003ADR(NS Power) Trans Darlington NPN 50V 0.5A 16-Pin SOIC T/R. Мин.заказ=2500 Набор ключей (сборки транзисторов Д…	Срок поставки и цена – по запросу
ULN2003AFWG(Toshiba) IC, DARL SINK DRIV, NPN, 50V, SOIC-16 Набор ключей (сборки транзисторов Дарлингтона) x 7 50V 0. 5A…	Срок: 3 дня Склад: 15000 штук	19 ₽ от 1 шт.	12,60 ₽ от 25 шт.	11,44 ₽ от 100 шт.
ULN2802A(STMicroelectronics) TRANSISTOR ARRAY, 8 NPN, 18DIP Trans Darlington NPN 50V 0.5A 18-Pin PDIP Tube. Мин.заказ=1000 Наб…	Срок: 3 дня Склад: 60 штук	48 ₽ от 1 шт.	31,60 ₽ от 25 шт.	28,72 ₽ от 100 шт.
ULN2803A(Texas Instruments)	Срок доставки – по запросу	Цена – по запросу
ULN2803A(NS Power)	Срок поставки и цена – по запросу
ULN2803APG(Toshiba) DARLINGTON ARRAY 8NPN, DIP18, 50V Транзисторный массив, 8xNPN 50В, 0.5А, 2.7кОм DIP18. DARLINGTON…	Срок: 3 дня Склад: 1000 штук	55 ₽ от 1 шт.	36,10 ₽ от 25 шт.	32,82 ₽ от 100 шт.
UMD9NTR(ROHM) TRANSISTOR DUAL UM6 PNP/NPN TRANSISTOR DUAL UM6 PNP/NPN; Transistor Type:General Purpose; Transis…	Срок: 1 день Склад: 7 штук	7,46 ₽ от 1 шт.

Полевые транзисторы с изолированным затвором со встроенным каналом

Добавлено 21 июля 2018 в 10:06

Сохранить или поделиться

Полевые транзисторы с изолированным затвором (IGFET) – это однополярные устройства, как и обычные полевые транзисторы (JFET): то есть управляемый ток не должен проходить через PN переход. В транзисторе имеется PN переход, но его единственное назначение – обеспечить непроводящую обедненную область, которая используется для ограничения тока через канал.

Ниже показана структура N-канального полевого транзистора с изолированным затвором со «встроенным» каналом:

N-канальный полевой транзистор с изолированным затвором со «встроенным» каналом

Обратите внимание на то, что вывод стока соединяется с любым концом N-канала, и что вывод затвора прикреплен к металлической пластине, отделенной от канала тонким изолирующим барьером. Этот барьер иногда выполняется из двуокиси кремния (основного химического соединения, находимого в песке), которая является очень хорошим изолятором. Из-за конструкции Метал (затвор) – Оксид (барьер) – Полупроводник (канал) полевые транзисторы с изолированным затвором иногда называют МОП транзисторами или MOSFET транзисторами (Metal Oxide Semiconductor Field Effect Transistor). Однако существуют и другие типы конструкции полевых транзисторов с изолированным затвором, поэтому аббревиатуры «IGFET» и «МДП» являются лучшим описанием для этого общего класса транзисторов.

Также обратите внимание на то, что у полевого транзистора с изолированным затвором имеется четыре вывода. На практике вывод подложки непосредственно соединен с истоком, чтобы сделать эти два вывода общими. Обычно это соединение выполняется внутри МДП транзистора, устраняя отдельное соединение подложки, в результате чего получается трехвыводное устройство с немного отличающимся условным обозначением.

N-канальный полевой транзистор с изолированным затвором со «встроенным» каналом

Поскольку исток и подложка объединены, слои N и P МДП транзистора в конечном итоге напрямую связаны друг с другом через внешний провод. Это соединение предотвращает воздействие любого напряжения на PN переход. В результате между этими двумя материалами существует обедненная область, но она никогда не может быть расширена или сужена. Работа полевого транзистора основана на расширении обедненной области PN перехода, но здесь, в МДП транзисторе, этого быть не может, поэтому работа МДП транзистора должна основываться на другом эффекте.

Действительно, поскольку, когда управляющее напряжение подается между затвором и источником, проводимость канала изменяется в результате того, что обедненная область движется ближе или дальше от затвора. Другими словами, эффективная ширина канала изменяется так же, как и в полевом транзисторе, но это изменение ширины канала связано со смещением обедненной области, а не с ее расширением.

В N-канальном полевом транзисторе с изолированным затвором управляющее напряжение, прикладываемое плюсом к затвору и минусом к истоку, имеет эффект отталкивания обедненной области PN перехода, расширяющего канал N-типа и увеличивающего проводимость:

Канал расширяется для получения большей проводимости

Изменение полярности управляющего напряжения имеет противоположный эффект, притягивание обедненной области и сужение канала и, следовательно, уменьшение проводимости канала:

Канал сужается для получения меньшей проводимости

Изолированный затвор допускает использование управляющего напряжения любой полярности без опасности прямого смещения перехода, что было важно для обычных полевых транзисторов. Этот тип полевого транзистора с изолированным затвором, хотя его называют в англоязычной литературе «depletion-type» (тип с обеднением), фактически имеет возможность либо обеднения своего канала (канал сужается), либо его насыщения (канал расширяется). Полярность входного напряжения определяет, какое влияние будет оказываться на канал.

Понять то, какая полярность имеет какой эффект, не так сложно, как может показаться. Ключом является рассмотрение типа полупроводникового легирования, используемого в канале (N-канал или P-канал?), а затем связывание этого типа легирования с выводом источника входного напряжения, подключенного к каналу через вывод истока. Если МДП транзистор является N-канальным, и входное напряжение подключено так, что плюс находится на затворе, а минус – на истоке, канал будет увеличен, поскольку дополнительные электроны накапливаются на канальной стороне диэлектрического барьера. Подумайте, «минус источника соответствует N-типу, тем самым насыщая канал соответствующим типом носителей заряда (электронами) и делая его более проводящим». И наоборот, если входное напряжение подключено к N-канальному МДП транзистору другим способом (минус подключен к затвору, а плюс – к истоку), свободные электроны будут «отняты» от канала, так как конденсатор затвор-канал будет заряжаться, что приводит к истощению канала в плане основных носителей заряда и к уменьшению его проводимости.

Для P-канальных полевых транзисторов с изолированным затвором полярность входного напряжения и воздействия на канал следуют тому же правилу. То есть, требуется полярность, противоположная той, при которой N-канальный МДП транзистор либо истощается, либо насыщается:

Канал P-типа расширяется для получения большей проводимостиКанал P-типа сужается для получения меньшей проводимости

Покажем соответствие полярностей смещения на стандартных условных обозначениях полевых транзисторов с изолированным затвором:

Соответствие полярностей смещения на стандартных условных обозначениях полевых транзисторов с изолированным затвором

Когда между затвором и истоком прикладывается нулевое напряжение, полевой транзистор с изолированным затвором будет проводить ток между истоком и стоком, но не такой большой, как если бы он был насыщен соответствующим напряжением затвора. Это помещает полевые транзисторы с изолированным затвором со встроенным каналом (англ. «depletion-type» IGFET или просто D-type IGFET) в свою собственную категорию транзисторов. Биполярные транзисторы являются нормально выключенными устройствами: при отсутствии тока базы они блокируют любой ток через коллектор. Полевые транзисторы являются нормально включенными устройствами: при прикладывании нулевого напряжения затвор-исток они обеспечивают максимальный ток стока (на самом деле, вы можете выжать из полевого транзистора бо́льшие токи стока, прикладывая небольшое напряжение прямого смещения между затвором и истоком, но на практике так никогда не стоит делать из-за риска повреждения его хрупкого PN перехода). Однако МДП транзисторы со встроенным каналом являются нормально наполовину включенными устройствами: без напряжения затвор-исток их уровень проводимости находится где-то между отсечкой и полным насыщением. Кроме того, они допускают прикладывание напряжений затвор-исток любой полярности, причем PN переход невосприимчив к повреждению из-за изолирующего барьера и, в частности, из-за прямого соединения между истоком и подложкой, предотвращающего любую разность потенциалов на переходе.

По иронии судьбы поведение проводимости МДП транзистора со встроенным каналом поразительно похоже на поведение проводимости электронной лампы из ряда триодов/тетродов/пентодов. Эти устройства были регуляторами тока, управляемыми напряжением, которые также пропускали через себя ток при прикладывании нулевого управляющего напряжения. Управляющее напряжение одной полярности (минус на сетке, и плюс на катоде) уменьшало бы проводимость через лампу, в то время как напряжение противоположной полярности (плюс на сетке, и минус на катоде) увеличивало бы проводимость. Интересно, что одна из более поздних конструкций транзистора демонстрирует те же основные свойства, что и самое первое активное (электронное) устройство.

Несколько анализов в SPICE продемонстрируют регулирующее ток поведение МДП транзисторов со встроенным каналом. Во-первых, тест с нулевым входным напряжением (затвор закорочен на исток) и с изменением напряжения питания от 0 до 50 вольт. На графике показан ток стока:

Тестовая схема 1

n-channel igfet characteristic curve m1 1 0 0 0 mod1 vammeter 2 1 dc 0 v1 2 0 . model mod1 nmos vto=-1 .dc v1 0 50 2 .plot dc i(vammeter) .end

Ток стока

Как и ожидалось для любого транзистора, управляемый ток остается постоянным на уровне стабилизации в широком диапазоне напряжений питания. В данном случае эта точка стабилизации составляет 10 мкА (1.000E-05). Теперь давайте посмотрим, что произойдет, когда мы приложим отрицательное напряжение к затвору (относительно истока) и будем изменять напряжение питания в том же диапазоне от 0 до 50 вольт:

Тестовая схема 2

n-channel igfet characteristic curve m1 1 3 0 0 mod1 vin 0 3 dc 0.5 vammeter 2 1 dc 0 v1 2 0 .model mod1 nmos vto=-1 .dc v1 0 50 2 .plot dc i(vammeter) .end

Ток стока

Неудивительно, что ток стока теперь стабилизируется на более низком значении 2,5 мкА (по сравнению с 10 мкА при нулевом входном напряжении). Теперь давайте приложим входное напряжение другой полярности, чтобы насытить МДП транзистор:

Тестовая схема 3

n-channel igfet characteristic curve m1 1 3 0 0 mod1 vin 3 0 dc 0. 5 vammeter 2 1 dc 0 v1 2 0 .model mod1 nmos vto=-1 .dc v1 0 50 2 .plot dc i(vammeter) .end

Ток стока

При насыщении транзистора с помощью небольшого управляющего напряжения ток стока теперь увеличивается до 22,5 мкА (2.250E-05). Из этих трех наборов значений напряжений и графиков тока должно быть очевидно, что отношение между током стока и напряжением затвор-исток нелинейно, как это было и с полевым транзистором. При истощающем напряжении 1/2 вольта ток стока составляет 2,5 мкА; при 0 вольт на входе ток стока поднимается до 10 мкА; и при насыщающем напряжении 1/2 вольта ток стока составляет 22,5 мкА. Чтобы лучше понять эту нелинейность, мы можем использовать SPICE для построения графика тока стока в зависимости от входного напряжения, изменяя напряжение от отрицательного (истощающего) значения до положительного (насыщающего) значения, поддерживая напряжение питания V1 на постоянном значении.

n-channel igfet m1 1 3 0 0 mod1 vin 3 0 vammeter 2 1 dc 0 v1 2 0 dc 24 . model mod1 nmos vto=-1 .dc vin -1 1 0.1 .plot dc i(vammeter) .end

Зависимость тока стока от напряжения затвор-исток

Подобно тому, как это было с обычными полевыми транзисторами, эта присущая МДП транзисторам нелинейность может вызывать искажения в схеме усилителя, так как входной сигнал не будет воспроизводиться со 100-процентной точностью на выходе. Также обратите внимание, что напряжение затвор-исток примерно 1 вольт в направлении истощения может пережать канал, так что тока стока практически не будет. МДП транзисторы со встроенным каналом, как и обычные полевые транзисторы, имеют определенное напряжение отсечки. Этот параметр точно зависит от конкретного транзистора и может быть не таким, как в нашем моделировании.

Вычислив набор кривых характеристик МДП транзистора, мы увидим диаграмму, не похожую на диаграмму для обычного полевого транзистора:

Выходные характеристики полевого транзистора с изолированным затвором со встроенным каналом

Оригинал статьи:

Управление мощной нагрузкой постоянного тока.

Часть 2

Когда на раскачку нагрузки мощности одного транзистора не хватает, то применяют составной транзистор (транзистор Дарлингтона). Тут суть в том, что один транзистор открывает другой. А вместе они работают как единый транзистор с коэффициентом усиления по току равным произведению коэффициентов первого и второго транзов.

Если взять, например, транзистор MJE3055T у него максимальный ток 10А, а коэффициент усиления всего около 50, соответственно, чтобы он открылся полностью, ему надо вкачать в базу ток около двухста миллиампер. Обычный вывод МК столько не потянет, а если влючить между ними транзистор послабже (какой-нибудь BC337), способный протащить эти 200мА, то запросто. Но это так, чтобы знал. Вдруг придется городить управление из подручного хлама — пригодится.

На практике обычно используются готовые транзисторные сборки. Внешне от обычного транзистора ничем не отличается. Такой же корпус, такие же три ножки. Вот только мощи в нем больно дофига, а управляющий ток микроскопический 🙂 В прайсах обычно не заморачиваются и пишут просто — транзистор Дарлигнтона или составной транзистор.

Например пара BDW93C (NPN) и BDW94С (PNP) Вот их внутренняя структура из даташита.

Обрати внимание, что там уже встроен защитный диод (нужен для защиты транзистора от пробоя при обрыве индуктивной нагрузки) и есть дополнительные резисторы. Когда VT1 закрыт то у него все равно есть ток утечки, так вот чтобы он не приоткрывал транзистор VT2 ставят R2, который отводит через себя значительную часть этого тока. R1 стоит для той же цели, но для защиты от утечки со стороны внешнего мира.

Мало того, существуют сборки дарлингтонов.

Когда в один корпус упаковывают сразу несколько. Незаменимая вещь когда надо рулить каким-нибудь мощным светодиодным таблом или шаговым двигателем (хотя там лучше L298 или L293 я еще не встречал). Отличный пример такой сборки — очень популярная и легко доступная ULN2003, способная протащить до 500мА на каждый из своих семи сборок. Выходы можно включать в параллель, чтобы повысить предельный ток. Итого, одна ULN может протащить через себя аж 3.5А, если запараллелить все ее входы и выходы. Что мне в ней радует — выход напротив входа, очень удобно под нее плату разводить. Напрямик.

В даташите указана внутренняя структура этой микросхемы. Как видишь, тут также есть защитные диоды. Несмотря на то, что нарисованы как будто бы операционные усилители, здесь выход типа открытый коллектор. То есть он умеет замыкать только на землю. Что становится ясно из того же даташита если поглядеть на структуру одного вентиля.

Что до практического применения, то вот таким макаром, через одну ULN2003 можно рулить, например, семью релюшками или соленоидами.

Продолжение следует

Схема дарлингтона принцип работы. Составной транзистор. Транзисторная сборка Дарлингтона. Пара Шиклаи и каскодная схема

Дарлингтона), часто являются составным элементов радиолюбительских конструкций. Как известно, при таком включении коэффициент усиления по току, как правило, увеличивается в десятки раз. Однако добиться значительного запаса работоспособности по напряжению, воздействующему на каскад, удается не всегда. Усилители по , состоящие из двух биполярных транзисторов (Рис. 1.23), часто выходят из строя при воздействии импульсного напряжения, даже если оно не превышает значение электрических параметров, указанных в справочной литературе.

С этим неприятным эффектом можно бороться разными способами. Одним из них – самым простым – является наличие в паре транзистора с большим (в несколько раз) запасом ресурса по напряжению коллектор-эмиттер. Относительно высокая стоимость таких «высоковольтных» транзисторов приводит к увеличению себестоимости конструкции. Можно, конечно, приобрести специальные составные кремниевые в одном корпусе, например: КТ712, КТ829, КТ834, КТ848, КТ852, КТ853, КТ894, КТ897, КТ898, КТ973 и др. Этот список включает мощные и средней мощности приборы, разработанные практически для всего спектра радиотехнических устройств. А можно воспользоваться классической – с двумя параллельно включенными полевыми транзисторами типа КП501В – или использовать приборы КП501А…В, КП540 и другие с аналогичными электрическими характеристиками (Рис. 1.24). При этом вывод затвора подключают вместо базы VT1, а вывод истока – вместо эмиттера VT2, вывод стока – вместо объединенных коллекторов VT1, VT2.

Рис. 1.24. Замена полевыми транзисторами составного транзистора по

После такой несложной доработки, т.е. замены узлов в электрических схемах, универсального применения, тока на транзисторах VT1, VT2 не выходит из строя даже при 10-кратной и более перегрузке по напряжению. Причем ограничительного резистора в цепи затвора VT1 также увеличивается в несколько раз. Это приводит к тому, что имеют более высокое входное и, как следствие, выдерживают перегрузки при импульсном характере управления данным электронным узлом.

Коэффициент усиления по току полученного каскада не менее 50. Увеличивается прямо пропорционально увеличению напряжения питания узла.

VT1, VT2. При отсутствии дискретных транзисторов типа КП501А…В можно без потери качества работы устройства использовать микросхему 1014КТ1В. В отличие, например, от 1014КТ1А и 1014КТ1Б эта выдерживает более высокие перегрузки по приложенному напряжению импульсного характера – до 200 В постоянного напряжения. Цоколевка включения транзисторов микросхемы 1014КТ1А…1014К1В показана на Рис. 1.25.

Так же как и в предыдущем варианте (Рис. 1.24), включают параллельно.

Цоколевка полевых транзисторов в микросхеме 1014КТ1А…В

Автор опробовал десятки электронных узлов, включенных по . Такие узлы используются в радиолюбительских конструкциях в качестве токовых ключей аналогично составным транзисторам, включенным по . К перечисленным выше особенностям полевых транзисторов можно добавить их энергоэкономичность, так как в закрытом состоянии из-за высокого входного они практически не потребляют тока. Что касается стоимости таких транзисторов, то сегодня она практически такая же, как и стоимость среднемощных транзисторов типа , (и аналогичным им), которые принято использовать в качестве усилителя тока для управления устройствами нагрузки.

При проектировании схем радиоэлектронных устройств часто желательно иметь транзисторы с параметрами лучше тех моделей, которые предлагают фирмы производители радиоэлектронных компонентов (или лучше чем позволяет реализовать доступная технология изготовления транзисторов). Эта ситуация чаще всего встречается при проектировании интегральных микросхем. Нам обычно требуются больший коэффициент усиления по току h 21 , большее значение входного сопротивления h 11 или меньшее значение выходной проводимости h 22 .

Улучшить параметры транзисторов позволяют различные схемы составных транзисторов. Существует много возможностей реализовать составной транзистор из полевых или биполярных транзисторов различной проводимости, улучшая при этом его параметры. Наибольшее распространение получила схема Дарлингтона. В простейшем случае это соединение двух транзисторов одинаковой полярности. Пример схемы Дарлингтона на npn транзисторах приведен на рисунке 1.

Рисунок 1 Схема Дарлингтона на npn транзисторах

Приведенная схема эквивалентна одиночному npn транзистору. В данной схеме ток эмиттера транзистора VT1 является током базы транзистора VT2. Ток коллектора составного транзистора определяется в основном током транзистора VT2. Основным преимуществом схемы Дарлингтона является высокое значение коэффициента усиления по току h 21 , которое можно приблизительно определить как произведение h 21 входящих в схему транзисторов:

(1)

Однако следует иметь ввиду, что коэффициент h 21 достаточно сильно зависит от тока коллектора. Поэтому при малых значениях тока коллектора транзистора VT1 его значение может значительно уменьшиться. Пример зависимости h 21 от тока коллектора для разных транзисторов приведен на рисунке 2

Рисунок 2 Зависимость коэффициента усиления транзисторов от тока коллектора

Как видно из этих графиков, коэффициент h 21э практически не изменяется только у двух транзисторов: отечественный КТ361В и иностранный BC846A. У остальных транзисторов коэффициент усиления по току значительно зависит от тока коллектора.

В случае когда базовый ток транзистора VT2 получается достаточно мал, ток коллектора транзистора VT1 может оказаться недостаточным для обеспечения необходимого значения коэффициента усиления по току h 21 . В этом случае увеличения коэффициента h 21 и, соответственно, уменьшения тока базы составного транзистора можно добиться увеличением тока коллектора транзистора VT1. Для этого между базой и эмиттером транзистора VT2 включают дополнительный резистор, как это показано на рисунке 3.

Рисунок 3 Составной транзистор Дарлингтона с дополнительным резистором в цепи эмиттера первого транзистора

Например, определим элементы для схемы Дарлингтона, собранной на транзисторах BC846A Пусть ток транзистора VT2 будет равен 1 мА. Тогда его ток базы будет равен:

(2)

При таком токе коэффициент усиления по току h 21 резко падает и общий коэффициент усиления по току может оказаться значительно меньше расчетного. Увеличив ток коллектора транзистора VT1 при помощи резистора можно значительно выиграть в значении общего коэффициента усиления h 21 . Так как напряжение на базе транзистора является константой (для кремниевого транзистора u бэ = 0,7 В), то рассчитаем по закону Ома:

(3)

В этом случае мы вправе ожидать коэффициент усиления по току до 40000. Именно таким образом выполнены многие отечественные и иностранные супербетта транзисторы, такие как КТ972, КТ973 или КТ825, TIP41C, TIP42C. Схема Дарлингтона широко используется в выходных каскадах усилителей низкой частоты (), операционных усилителей и даже цифровых , например, .

Следует отметить, что схема Дарлингтона обладает таким недостатком, как повышенное напряжение U кэ. Если в обычных транзисторах U кэ составляет 0,2 В, то в составном транзисторе это напряжение возрастает до 0,9 В. Это связано с необходимостью открывать транзистор VT1, а для этого на его базу следует подать напряжение 0,7 В (если мы рассматриваем кремниевые транзисторы).

Для того, чтобы устранить указанный недостаток была разработана схема составного транзистора на комплементарных транзисторах. В российском Интернете она получила название схемы Шиклаи. Это название пришло из книги Титце и Шенка, хотя эта схема ранее имела другое название. Например, в советской литературе она называлась парадоксной парой. В книге В.Е.Хелейн и В.Х.Холмс составной транзистор на комплементарных транзисторах называется схемой Уайта, поэтому будем ее называть просто составным транзистором. Схема составного pnp транзистора на комплементарных транзисторах приведена на рисунке 4.

Рисунок 4 Составной pnp транзистор на комплементарных транзисторах

Точно таким же образом образуется npn транзистор. Схема составного npn транзистора на комплементарных транзисторах приведена на рисунке 5.

Рисунок 5 Составной npn транзистор на комплементарных транзисторах

В списке литературы на первом месте приведена книга 1974 года издания, но существуют КНИГИ и остальные издания. Есть основы, которые не устаревают длительное время и огромное количество авторов, которые просто повторяют эти основы. Рассказать понятно надо уметь! За все время профессиональной деятельности я встретил менее десяти КНИГ. Я всегда рекомендую изучать аналоговую схемотехнику с этой книги.

Дата последнего обновления файла 18.06.2018

Литература:

Вместе со статьей “Составной транзистор (схема Дарлингтона)” читают:

http://сайт/Sxemoteh/ShVklTrz/kaskod/

http://сайт/Sxemoteh/ShVklTrz/OE/

Буквально сразу после появления полупроводниковых приборов, скажем, транзисторов, они стремительно начали вытеснять электровакуумные приборы и, в частности, триоды. В настоящее время транзисторы занимают ведущее положение в схемотехнике.

Начинающему, а порой и опытному радиолюбителю-конструктору, не сразу удаётся найти нужное схемотехническое решение или разобраться в назначении тех или иных элементов в схеме. Имея же под рукой набор “кирпичиков” с известными свойствами гораздо легче строить “здание” того или другого устройства.

Не останавливаясь подробно на параметрах транзистора (об этом достаточно написано в современной литературе, например, в ), рассмотрим лишь отдельные свойства и способы их улучшения.

Одна из первых проблем, возникающих перед разработчиком, – увеличение мощности транзистора. Её можно решить параллельным включением транзисторов (). Токовыравнивающие резисторы в цепях эмиттеров способствуют равномерному распределению нагрузки.

Оказывается, параллельное включение транзисторов полезно не только для увеличения мощности при усилении больших сигналов, но и для уменьшения шума при усилении слабых. Уровень шумов уменьшается пропорционально корню квадратному из количества параллельно включённых транзисторов.

Защита от перегрузки по току наиболее просто решается введением дополнительного транзистора (). Недостаток такого самозащитного транзистора – снижение КПД из-за наличия датчика тока R. Возможный вариант усовершенствования показан на . Благодаря введению германиевого диода или диода Шоттки можно в несколько раз уменьшить номинал резистора R, а значит, и рассеиваемую на нём мощность.

Для защиты от обратного напряжения параллельно выводам эмиттер-коллектор обычно включают диод, как, например, в составных транзисторах типа КТ825, КТ827.

При работе транзистора в ключевом режиме, когда требуется быстрое его переключение из открытого состояния в закрытое и обратно, иногда применяют форсирующую RC-цепочку (). В момент открывания транзистора заряд конденсатора увеличивает его базовый ток, что способствует сокращению времени включения. Напряжение на конденсаторе достигает падения напряжения на базовом резисторе, вызванного током базы. В момент закрывания транзистора конденсатор, разряжаясь, способствует рассасыванию неосновных носителей в базе, сокращая время выключения.

Повысить крутизну транзистора (отношение изменения тока коллектора (стока) к вызвавшему его изменению напряжения на базе (затворе) при постоянном Uкэ Uси)) можно с помощью схемы Дарлингтона (). Резистор в цепи базы второго транзистора (может отсутствовать) применяют для задания тока коллектора первого транзистора. Аналогичный составной транзистор с высоким входным сопротивлением (благодаря применению полевого транзистора) представлен на . Составные транзисторы, представленные на рис. и , собраны на транзисторах разной проводимости по схеме Шиклаи.

Введение в схемы Дарлингтона и Шиклаи дополнительных транзисторов, как показано на рис. и , увеличивает входное сопротивление второго каскада по переменному току и соответственно коэффициент передачи . Применение аналогичного решения в транзисторах рис. и даёт соответственно схемы и , линеаризируя крутизну транзистора .

Широкополосный транзистор с высоким быстродействием представлен на . Повышение быстродействия достигнуто в результате уменьшения эффекта Миллера аналогично и .

“Алмазный” транзистор по патенту ФРГ представлен на . Возможные варианты его включения изображены на . Характерная особенность этого транзистора-отсутствие инверсии на коллекторе. Отсюда и увеличение вдвое нагрузочной способности схемы .

Мощный составной транзистор с напряжением насыщения около 1,5 В изображён на рис.24. Мощность транзистора может быть значительно увеличена путём замены транзистора VT3 на составной транзистор ().

Аналогичные рассуждения можно привести и для транзистора p-n-p типа, а также полевого транзистора с каналом p-типа. При использовании транзистора в качестве регулирующего элемента или в ключевом режиме возможны два варианта включения нагрузки: в цепь коллектора () или в цепь эмиттера ().

Как видно из приведённых формул, наименьшее падение напряжения, а соответственно и минимальная рассеиваемая мощность – на простом транзисторе с нагрузкой в цепи коллектора. Применение составного транзистора Дарлингтона и Шиклаи с нагрузкой в цепи коллектора равнозначно. Транзистор Дарлингтона может иметь преимущество, если коллекторы транзисторов не объединять. При включении нагрузки в цепь эмиттера преимущество транзистора Шиклаи очевидно.

Литература:

1. Степаненко И. Основы теории транзисторов и транзисторных схем. – М.: Энергия, 1977.
2. Патент США 4633100: Публ. 20-133-83.
3. А.с. 810093.
4. Патент США 4730124: Публ.22-133-88. – С.47.

1. Увеличение мощности транзистора.

Резисторы в цепях эмиттеров нужны для равномерного распределения нагрузки; уровень шумов уменьшается пропорционально квадратному корню из количества параллельно включённых транзисторов.

2. Защита от перегрузки по току.

Недостаток-снижение КПД из-за наличия датчика тока R.

Другой вариант – благодаря введению германиевого диода или диода Шоттки можно в несколько раз уменьшить номинал резистора R, и на нём будет рассеиваться меньшая мощность.

3. Составной транзистор с высоким выходным сопротивлением.

Из-за каскодного включения транзисторов значительно уменьшен эффект Миллера.

Другая схема – за счёт полной развязки второго транзистора от входа и питанию стока первого транзистора напряжением, пропорциональным входному, составной транзистор имеет ещё более высокие динамические характеристики (единственное условие – второй транзистор должен иметь более высокое напряжение отсечки). Входной транзистор можно заменить на биполярный.

4. Защита транзистора от глубокого насыщения.

Предотвращение прямого смещения перехода база-коллектор с помощью диода Шоттки.

Более сложный вариант – схема Бейкера. При достижении напряжением на коллекторе транзистора напряжения базы “лишний” базовый ток сбрасывается через коллекторный переход, предотвращая насыщение.

5. Схема ограничения насыщения относительно низковольтных ключей.

С датчиком тока базы.

С датчиком тока коллектора.

6. Уменьшение времени включения/выключения транзистора путём применения форсирующей RC цепочки.

7.

Составной транзистор.

Схема дарлингтона.

Схема Шиклаи.

Если соединить транзисторы, как показано на рис. 2.60, то полученная схема будет работать как один транзистор, причем его коэффициент (3 будет равен произведению коэффициентов составляющих транзисторов. Этот прием полезен для схем, работающих с большими токами (например, для стабилизаторов напряжения или выходных каскадов усилителей мощности) или для входных каскадов усилителей, если необходимо обеспечить большой входной импеданс.

Рис. 2.60. Составной транзистор Дарлингтона.

Рис. 2.61. Повышение скорости выключения в составном транзисторе Дарлингтона.

В транзисторе Дарлингтона падение напряжения между базой и эмиттером в два раза больше обычного, а напряжение насыщения равно по крайней мере падению напряжения на диоде (так как потенциал эмиттера транзистора должен превышать потенциал эмиттера транзистора на величину падения напряжения на диоде). Кроме того, соединенные таким образом транзисторы ведут себя как один транзистор с достаточно малым быстродействием, так как транзистор не может быстро выключить транзистор . С учетом этого свойства обычно между базой и эмиттером транзистора включают резистор (рис. 2.61). Резистор R предотвращает смещение транзистора в область проводимости за счет токов утечки транзисторов и . Сопротивление резистора выбирают так, чтобы токи утечки (измеряемые в наноамперах для малосигнальных транзисторов и в сотнях микроампер для мощных транзисторов) создавали на нем падение напряжения, не превышающее падения напряжения на диоде, и вместе с тем чтобы через него протекал ток, малый по сравнению с базовым током транзистора . Обычно сопротивление R составляет несколько сотен ом в мощном транзисторе Дарлингтона и несколько тысяч ом в малосигнальном транзисторе Дарлингтона.

Промышленность выпускает транзисторы Дарлингтона в виде законченных модулей, включающих, как правило, и эмиттерный резистор. Примером такой стандартной схемы служит мощный п-р-п-транзистор Дарлингтона типа , его коэффициент усиления по току равен 4000 (типичное значение) для коллекторного тока, равного 10 А.

Рис. 2.62. Соединение транзисторов по схеме Шиклаи («дополняющий транзистор Дарлингтона»).

Соединение транзисторов по схеме Шиклаи (Sziklai).

Соединение транзисторов по схеме Шиклаи представляет собой схему, подобную той, которую мы только что рассмотрели. Она также обеспечивает увеличение коэффициента . Иногда такое соединение называют комплементарным транзистором Дарлингтона (рис. 2.62). Схема ведет себя как транзистор п-р-п-типа, обладающий большим коэффициентом . В схеме действует одно напряжение между базой и эмиттером, а напряжение насыщения, как и в предыдущей схеме, равно по крайней мере падению напряжения на диоде. Между базой и эмиттером транзистора рекомендуется включать резистор с небольшим сопротивлением. Разработчики применяют эту схему в мощных двухтактных выходных каскадах, когда хотят использовать выходные транзисторы только одной полярности. Пример такой схемы показан на рис. 2.63. Как и прежде, резистор представляет собой коллекторный резистор транзистора Транзистор Дарлингтона, образованный транзисторами , ведет себя как один транзистор п-р-п-типа с большим коэффициентом усиления по току.

Транзисторы , соединенные по схеме Шиклаи, ведут себя как мощный транзистор р-п-р-тииа с большим коэффициентом усиления.

Рис. 2.63. Мощный двухтактный каскад, в котором использованы выходные транзисторы только .

Как и прежде, резисторы и имеют небольшое сопротивление. Эту схему иногда называют двухтактным повторителем с квазидополнительной симметрией. В настоящем каскаде с дополнительной симметрией (комплементарном) транзисторы были бы соединены по схеме Дарлингтона.

Транзистор со сверхбольшим значением коэффициента усиления по току.

Составные транзисторы – транзистор Дарлингтона и ему подобные не следует путать с транзисторами со сверхбольшим значением коэффициента усиления по току, в которых очень большое значение коэффициента получают в ходе технологического процесса изготовления элемента. Примером такого элемента служит транзистор типа , для которого гарантируется минимальный коэффициент усиления по току, равный 450, при изменении коллекторного тока в диапазоне от до этот транзистор принадлежит к серии элементов , которая характеризуется диапазоном максимальных напряжений от 30 до 60 В (если коллекторное напряжение должно быть больше, то следует пойти на уменьшение значения ).

Промышленность выпускает согласованные пары транзисторов со сверхбольшим значением коэффициента . Их используют в усилителях с низким уровнем сигнала, для которых транзисторы должны иметь согласованные характеристики; этому вопросу посвящен разд. 2.18. Примерами подобных стандартных схем служат схемы типа они представляют собой транзисторные пары с большим коэффициентом усиления, в которых напряжение согласовано до долей милливольта (в самых хороших схемах обеспечивается согласование до , а коэффициент Схема типа представляет собой согласованную пару .

Транзисторы со сверхбольшим значением коэффициента можно объединять по схеме Дарлингтона. При этом базовый ток смещения можно сделать равным всего лишь (примерами таких схем служат операционные усилители типа .

Полевые транзисторы. Характеристики. Основные типы.

Конструкция прибора

Конструктивная схема транзистора PNP-типа состоит из двух областей полупроводникового материала p-типа по обе стороны от области материала n-типа, как показано на рисунке ниже.

Стрелка определяет эмиттер и общепринятое направление его тока («внутрь» для транзистора PNP).

PNP-транзистор имеет очень схожие характеристики со своим NPN-биполярным собратом, за исключением того, что направления токов и полярности напряжений в нем обратные для любой из возможных трех схем включения: с общей базой, с общим эмиттером и с общим коллектором.

Project 101 – усилитель на полевых транзисторах от Рода Эллиота

Я часто говорил, что не являюсь фанатом усилителей мощности на полевых транзисторах, но этот усилитель изменил мои взгляды, и я считаю, что это «эталонная» система во всех отношениях. Он использует полевые транзисторы. Производительность очень хорошая, с невероятно низким уровнем искажений, большой мощностью, широкой полосой пропускания и «самозащитой» выходных транзисторов. Но это не означает, что усилитель не выйдет из строя, просто он гораздо более терпим к сбоям, чем биполярный транзисторный усилитель, а для ограничения тока требуется всего лишь пара стабилитронов.

Все дорожки на печатной плате выполнены как можно более короткими, что сводит к минимуму вероятность появления шума. Усилитель будет стабильно работать при напряжениях питания от ±5 В до ±70 В.

При напряжении питания ±70 В (которое не должно превышаться!), выходная мощность составляет около 180 Вт/8 Ом или 250 Вт/4 Ом. Кратковременная мощность около 240 Вт/8 Ом или 380 Вт/4 Ом. Рекомендуемое напряжение питания составляет ±56 В.

Если максимальная мощность не нужна, я предлагаю использовать напряжение питания ±56 В, полученное от трансформатора с вторичными обмотками 40 В + 40 В. Вы получите мощность около 150 Вт/8 Ом от такого напряжения, а также уменьшите требования, предъявляемые к выходным транзисторам и радиаторам.

На фото показана печатная плата. Выходные транзисторы монтируются под платой и крепятся винтами. Никакой другой монтаж не требуется. Зеленая жила вдоль переднего края плата является землей, так что основные токонесущие дорожки не были повреждены. Вся входная часть находится между электролитическими конденсаторами и намеренно максимально компактна. Это повышает производительность, гарантируя отсутствие длинных дорожек для входного каскада, которые в противном случае могут ловить шум, который может серьезно ухудшить звучание.

Характеристики:

Выходная мощность	> 180 Вт	<1% THD, 8 Ом
Выходная мощность	> 275 Вт	<1% THD, 4 Ом
Смещение постоянного тока	<20 мВ	типичный
Шум	RMS <2 мВ	Невзвешенный (-54 дбВ)
THD	0,015%	Без нагрузки, напряжение 30 В, 1 кГц
	0,017%	8 Ом, напряжение 30 В, 1 кГц
	0,02%	4 Ом, напряжение 30 В, 1 кГц
Выходное сопротивление	<10 мОм	1 кГц, нагрузка 4 Ом
Выходное сопротивление	<25 мОм	10 кГц, нагрузка 4 Ом
Диапазон частот	10 – 50000 Гц	При 1 Вт -1,5 дБ

Значения искажений показывают, что нагрузка на усилитель дает очень небольшие отклонения. В форме искажения нет видимых или слышимых компонентов высокого порядка. Выходное сопротивление измерялось на полностью готовом усилителе, включая внутреннюю проводку. Это влечет за собой около 200 мм провода (на канал), поэтому выходной импеданс самого усилителя явно ниже указанного. При нагрузке 8 Ом коэффициент демпфирования при 1 кГц составляет около 800 (8/10 милли Ом).

Шум измерялся при разомкнутом входе, и при -54 дБВ может выглядеть не слишком хорошо, но это невзвешенное измерение с шириной полосы, значительно превышающей 100 кГц. Несмотря на это, отношение сигнал/шум (в расчете на полную мощность) составляет 86 дБ (невзвешенный), а сам усилитель полностью бесшумный в АС. Даже подключение наушников непосредственно к выходам усилителя показало, что шума не было слышно.

Интермодуляционные искажения я не смог измерить, так как нет подходящего оборудования. Но я добавил графики измерений. Большая часть гармоник присутствует в двух генераторах, которые я использовал, и усилитель практически ничего не дает.

1 кГц + 2 кГц, +30 дбВ, выход 8 Ом

1 кГц + 2 кГц, -25 дбВ, выход 8 Ом

10 кГц + 12 кГц, +20 дбВ, выход 8 Ом

Описание

Первое, что вы заметите, это то, что номиналы элементов не показаны. Учитывая производительность схемы и тот факт, что я уже продал пару готовых усилителей, я не собираюсь раскрывать все свои секреты. Если вы хотите узнать номинал деталей, вы должны купить печатную плату.

Обратите внимание: наиболее важным аспектом дизайна является компоновка печатной платы, и очень сомнительно, что если вы создадите свою собственную плату, вы получите такие же параметры как у меня. Выходная мощность практически не изменяется, но искажения и стабильность достигаются благодаря компактной и тщательно спроектированной компоновке, которая сводит к минимуму любые неблагоприятные соединения на дорожках печатной платы, которые могут вызывать искажения.

Версия усилителя с
пониженноймощностью
Как показано на приведенных ниже схемах усилитель может быть выполнен в версии с высокой или низкой мощностью. Если Вы выбрали версию с одной парой выходников, то лучше ограничится питанием до ±42 В, чтобы она могла управлять нагрузками на 4 и 8 Ом без избыточного рассеивания мощности. При этом напряжении можно получить около 80 Вт/8 Ом или 140 Вт/4 Ом. Естественно, двойные пары выходных транзисторов также могут использоваться при этом напряжении, обеспечивая гораздо лучшие тепловые характеристики (и, следовательно, более холодную работу), гораздо большую пиковую нагрузку по току и немного более высокую мощность. Эта версия может использоваться при любом напряжении от ±25 В до ±42 В.

В качестве выходных полевых транзисторов используются Hitachi/Renesas, 2SK1058 (N-канал) и 2SJ162 (P-канал). Они разработаны специально для аудио и намного более линейны, чем многие другие. К сожалению, они не дешевы, но их производительность в аудио намного лучше, чем в вертикальных MOSFET, HEXFET и т.д. Обратите внимание, что использование HEXFET или любого другого вертикального типа MOSFET не допускается

Альтернатива (и, возможно, незначительно лучше, чем у серии 2SK/2SJ) – это Exicon ECX10N20 и ECX10P20 (доступны от Profusion PLC в Великобритании). Они были использованы в большинстве усилителей, которые я построил и работают очень хорошо. Таким образом, проверяйте доступность деталей перед покупкой печатной платы. Вы также можете использовать BUZ901P/BUZ905P или ALF08N16V/ALF08P16V. Минимальное номинальное напряжение составляет 160 В. Все остальные части вполне стандартные. Renesas также производит полевые транзисторы 2SK2221/2 и 2SJ351/2. Они имеют меньшую мощность (рассеиваемая мощность 100 Вт), но имеют довольно разумную цену и должны подходить для пониженных напряжений питания. ±42 В – рекомендуемое максимальное напряжение при использовании 2 пар в конфигурации высокой мощности, показанной ниже. Питании ±56 В допускается при нагрузке 8 Ом.

Версия усилителя с
повышенноймощностью
Используется та же самая печатная плата, но есть дополнительная пара выходных транзисторов. Поскольку устройства работают параллельно, исходные резисторы используются для принудительного разделения тока. Хотя они могут быть заменены обычной жилой. Эта версия может работать при абсолютном максимальном напряжении питания до ±70 В (рекомендуется ±56 В) и будет выдавать среднее значение мощности в 180 Вт/8 Ом или 250 Вт/4 Ом. Пиковая мощность составляет 240 Вт/8 Ом или 380 Вт/4 Ом.

Транзисторы и полевые транзисторы в этой версии те же, что и для варианта с пониженной мощностью. Показанные дополнительные конденсаторы (C11 и C12) предназначены для балансировки емкости затвора. Транзисторы с P-каналом имеют значительно более высокую емкость затвора, чем их аналоги с N-каналом, а крышки гарантируют, что две стороны усилителя примерно равны. Без этих заглушек усилитель почти всегда будет нестабильным.

Как отмечено выше, печатная плата одинакова для обеих версий. Версия с высокой мощностью также может использоваться при более низких напряжениях питания, с небольшим увеличением мощности, но значительно более низкими рабочими температурами даже при максимальной мощности и большей надежностью.

В обеих версиях страница конструкторов дает дополнительную информацию, а схемы содержат расширенную цепь Цобеля на выходе для большей стабильности при самых сложных нагрузках. Это предусмотрено на печатной плате и позволяет усилителю оставаться стабильным практически при любых условиях.

Вся схема была оптимизирована для минимального тока в драйвере класса A, но при этом обеспечивала достаточный привод для обеспечения полной мощности до 25 кГц. Скорость нарастания в два раза выше, чем требуется для полной мощности при 20 кГц (15 В/мкс). Ее довольно просто увеличить, но этот усилитель уже превосходит многие другие, и более быстрая работа не требуется и не желательна.

В обеих версиях усилителя R7 и R8 выбраны для обеспечения тока в 5 мА через каскад усилителя напряжения. Вам нужно будет изменить значение, если будете использовать другое напряжение питания.

R7 = R8 = Vs / 10 (кОм) (где Vs – напряжение питания)

Например, установка правильного тока при питании ±42 В:

R7 = R8 = 42/10 = 4,2 кОм (используйте стандартное значение – 3,9 кОм)

Конструкция

Как указывалось выше, я настоятельно рекомендую вам приобрести плату для этого усилителя, иначе вы почти наверняка получите результаты, которые далеко не соответствуют реальным возможностям усилителя. Печатная плата также делает конструкцию легкой, кроме блока питания, установленного на самой плате. Как и многие другие усилители мощности, полевые транзисторы монтируются под платой, для чего требуется всего два (или четыре) винта для крепления печатной платы и выходных устройств. Как всегда, полная информация о конструкции будет доступна при покупке платы.

Радиаторы. Поскольку усилитель предназначен для использования в Hi-Fi, вентиляторы нежелательны, поэтому радиатор должен быть значительным. Я предлагаю вам использовать радиатор с тепловым сопротивлением около 0,4 °C/Вт для версии с высокой мощностью. Конечно, она может быть несколько меньше для версии с низким энергопотреблением, но я рекомендую, чтобы она была не меньше чем ~ 1 °C/Вт.

Используемые радиаторы должны иметь полностью плоскую заднюю стенку, без каких-либо выступов или чего-либо еще. Выходные транзисторы должны быть электрически изолированы от радиатора, и вы можете использовать тонкие изоляторы из слюды, каптона (25 мкм) или оксида алюминия. Не пытайтесь использовать силиконовые прокладки – они имеют слишком большое тепловое сопротивление и приведут к выходу из строя транзисторов.

Предлагаемый блок питания полностью условен. Трансформатор для источника питания должен соответствовать ожидаемой мощности, которую вы хотите получить от усилителя. В следующей таблице приведены рекомендуемые значения напряжения трансформатора и мощность для одного канала. Используйте два трансформатора или один с удвоенным значением мощности для стерео. Например, трансформатор с питанием на вторичке 40-0-40 В и мощность 300 Вт может использоваться для стереофонического усилителя мощностью 150 Вт, который используется для Hi-Fi.

АС, В	DC, В	Вт	Вт/8 Ом
20-0-20	±28	100	40	Отлично подойдет для использования в маломощном варианте
25-0-25	±35	100	50	Штраф за использование в системе Hi-Fi
30-0-30	±42	160	80	Максимальное напряжение для версии с пониженной мощностью
40-0-40	±56	200	150	Рекомендуемое напряжение питания для версии с повышенной мощностью
50-0-50	±70	300	240	Абсолютный максимум, может использоваться, но не рекомендуется

Обратите внимание, что все показанные мощности являются «кратковременными» или пиковыми – постоянная мощность всегда будет меньше, поскольку источник питания падает при нагрузке. Пиковые уровни мощности обычно достигаются (или приближаются) к большинству музыки, потому что ее переходные процессы обычно на 6–10 дБ превышают среднюю выходную мощность. Показанные значения мощности трансформатора приведены только для справки – можно использовать более крупные или меньшие блоки с незначительным увеличением или уменьшением пиковой мощности.

На рисунке выше показана принципиальная электрическая схема источника питания ±56 В, и в этом нет ничего нового. Как всегда я рекомендую диодный мост 400 В/35 А с установкой на радиатор.

Конденсаторы фильтра должны быть рассчитаны (как минимум) на номинальное напряжение питания, а лучше выше. Если возможно, используйте конденсаторы с температурой 105 °C.

Примечание

. Предохранитель следует выбирать в соответствии с размером силового трансформатора. Для любого тороидального трансформатора мощностью выше 300 Вт настоятельно рекомендуется схема плавного пуска. Используйте предохранитель, рекомендованный производителем трансформатора.

Источник постоянного тока должен быть взят от клемм конденсатора, а не от диодного моста. Использование нескольких маленьких конденсаторов даст лучшую производительность, чем один большой, и, как правило, так дешевле. Например, производительность 10 конденсаторов емкостью 1000 мкФ намного лучше (во всех отношениях), чем один на 10000 мкФ.

Приобретая печатную плату, вы не только получите все значения компонентов, но также получите доступ к информации для источника питания, оптимизированного для наилучшей производительности для обычного источника питания.

Тестирование

Подключите к подходящему источнику питания – помните, что заземление должно быть подключено! При первом включении используйте последовательно с каждым источником питания «защитные» резисторы от 10 до 22 Ом, чтобы ограничить ток, если вы допустили ошибку в проводке.

Перевод: LDS, специально для ldsound.ru

На момент декабря 2020 года печатная плата стоит 20 долларов.

Автор проекта: Род Эллиот Elliott Sound Products

Основные отличия двух типов биполярных транзисторов

Главным различием между ними считается то, что дырки являются основными носителями тока для транзисторов PNP, NPN-транзисторы имеют в этом качестве электроны. Поэтому полярности напряжений, питающих транзистор, меняются на обратные, а его входной ток вытекает из базы. В отличие от этого, у NPN-транзистора ток базы втекает в нее, как показано ниже на схеме включения приборов обоих типов с общей базой и общим эмиттером.

Принцип работы транзистора PNP-типа основан на использовании небольшого (как и у NPN-типа) базового тока и отрицательного (в отличие от NPN-типа) базового напряжения смещения для управления гораздо большим эмиттерно-коллекторным током. Другими словами, для транзистора PNP эмиттер является более положительным по отношению к базе, а также по отношению к коллектору.

Рассмотрим отличия PNP-типа на схеме включения с общей базой

Действительно, из нее можно увидеть, что ток коллектора IC (в случае транзистора NPN) вытекает из положительного полюса батареи B2, проходит по выводу коллектора, проникает внутрь него и должен далее выйти через вывод базы, чтобы вернуться к отрицательному полюсу батареи. Таким же образом, рассматривая цепь эмиттера, можно увидеть, как его ток от положительного полюса батареи B1 входит в транзистор по выводу базы и далее проникает в эмиттер.

По выводу базы, таким образом, проходит как ток коллектора IC, так и ток эмиттера IE. Поскольку они циркулируют по своим контурам в противоположных направлениях, то результирующий ток базы равен их разности и очень мал, так как IC немного меньше, чем IE. Но так как последний все же больше, то направление протекания разностного тока (тока базы) совпадает с IE, и поэтому биполярный транзистор PNP-типа имеет вытекающий из базы ток, а NPN-типа – втекающий.

Давно, еще года два назад, приобрел я старый советский динамик 35ГД-1. Несмотря на его первоначально плохое состояние, я его восстановил, покрасил в красивый синий цвет и даже сделал для него ящик из фанеры. Большая коробка с двумя фазоинверторами сильно улучшила его акустические качества. Осталось дело за хорошим усилителем, который будет качать эту колонку. Решил сделать не так, как делает большинство людей – купить готовый усилитель D–класса из Китая и установить его. Я решил сделать усилитель сам, но не какой-нибудь общепринятый на микросхеме TDA7294, да и вообще не на микросхеме, и даже не легендарный Ланзар, а очень даже редкий усилитель на полевых транзисторах. Да и в сети очень мало информации об усилителях на полевиках, вот и стало интересно, что это такое и как он звучит.

Сборка

Данный усилитель имеет 4 пары выходных транзисторов. 1 пара – 100 Ватт выходной мощности, 2 пары – 200 Ватт, 3 – 300 Ватт и 4, соответственно, 400 Ватт. Мне все 400 Ватт пока не нужны, но я решил поставить все 4 пары, дабы распределить нагрев и уменьшить рассеиваемую каждым транзистором мощность.

Схема выглядит так:

На схеме подписаны именно те номиналы компонентов, которые установлены у меня, схема проверена и работает исправно. Печатную плату прилагаю. Плата в формате Lay6.

Внимание! Все силовые дорожки обязательно залудить толстым слоем припоя, так как по ним будет течь весьма большой ток. Паяем аккуратно, без соплей, флюс отмываем. Силовые транзисторы необходимо установить на теплоотвод. Плюс данной конструкции в том, что транзисторы можно не изолировать от радиатора, а лепить все на один. Согласитесь, это здорово экономит слюдяные теплопроводящие прокладки, ведь на 8 транзисторов их ушло бы 8 штук (удивительно, но факт)! Радиатор является общим стоком всех 8 транзисторов и звуковым выходом усилителя, поэтому при установке в корпус не забудьте как-нибудь изолировать его от корпуса. Несмотря на отсутствие необходимости установки между фланцами транзисторов и радиатором слюдяных прокладок, это место необходимо промазать термопастой.

Внимание! Лучше сразу всё проверить перед установкой транзисторов на радиатор. Если вы прикрутите транзисторы к радиатору, а на плате будут какие либо сопли или непропаяные контакты, будет неприятно снова откручивать транзисторы и измазываться термопастой. Так что проверяйте всё сразу.

Биполярные транзисторы: T1 – BD139, T2 – BD140. Тоже нужно прикрутить к радиатору. Они греются не сильно, но все таки греются. Их тоже можно не изолировать от теплоотводов.

Итак, приступаем непосредственно к сборке. Детали располагаются на плате следующим образом:

Теперь я прилагаю фото разных этапов сборки усилителя. Для начала вырезаем кусок текстолита по размерам платы.

Затем накладываем изображение платы на текстолит и сверлим отверстия под радиодетали. Зашкуриваем и обезжириваем. Берем перманентный маркер, запасаемся изрядным количеством терпения и рисуем дорожки (ЛУТом делать не умею, вот и мучаюсь).

Далее кидаем плату в раствор хлорного железа и ждём, пока оно сделает своё дело. Затем вынимаем, оттираем маркер щёткой для сковород и плата готова.

Вооружаемся паяльником, берём флюс, припой и лудим.

Отмываем остатки флюса, берём мультиметр и прозваниваем на предмет замыкания между дорожками там, где его быть не должно. Если всё в норме, приступаем к монтажу деталей. Возможные замены. Первым делом я прикреплю список деталей: C1 = 1u C2, C3 = 820p C4, C5 = 470u C6, C7 = 1u C8, C9 = 1000u C10, C11 = 220n

D1, D2 = 15V D3, D4 = 1N4148

OP1 = КР54УД1А R1, R32 = 47k R2 = 1k R3 = 2k R4 = 2k R5 = 5k R6, R7 = 33 R8, R9 = 820 R10-R17 = 39 R18, R19 = 220 R20, R21 = 22k R22, R23 = 2.7k R24-R31 = 0.22

T1 = BD139 T2 = BD140 T3 = IRFP9240 T4 = IRFP240 T5 = IRFP9240 T6 = IRFP240 T7 = IRFP9240 T8 = IRFP240 T9 = IRFP9240 T10 = IRFP240

Первым делом можно заменить операционный усилитель на любой другой, даже импортный, с аналогичным расположением выводов. Конденсатор C3 нужен для подавления самовозбуждения усилителя. Можно поставить и побольше, что я и сделал впоследствии. Стабилитроны любые на 15 В и мощностью от 1 Вт. Резисторы R22, R23 можно ставить исходя из расчета R=(Uпит.-15)/Iст., где Uпит. – напряжение питания, Iст. – ток стабилизации стабилитрона. Резисторы R2, R32 отвечают за коэффициент усиления. С данными номиналами он где то 30 – 33. Конденсаторы C8, C9 – емкости фильтра – можно ставить от 560 до 2200 мкФ с напряжением не ниже чем Uпит.* 1.2 дабы не эксплуатировать их на пределе возможностей. Транзисторы T1, T2 – любая комплементарная пара средней мощности, с током от 1 А, например наши КТ814-815, КТ816-817 или импортные BD136-135, BD138-137, 2SC4793-2SA1837. Истоковые резисторы R24-R31 можно ставить и на 2 Вт, хоть и нежелательно, с сопротивлением от 0.1 до 0.33 ом. Силовые ключи менять не желательно, хотя можно и IRF640-IRF9640 или IRF630-IRF9630; можно на транзисторы с аналогичными пропускаемыми токами, емкостями затворов и, разумеется, таким же расположением выводов, хотя если паять на проводках, значение это не имеет. Больше менять тут вроде и нечего.

Первый запуск и настройка.

Первый запуск усилителя производим через страховочную лампу в разрыв сети 220 В. Обязательно закорачиваем вход на землю и не подключаем нагрузку. В момент включения лампа должна вспыхнуть и погаснуть, причем погаснуть полностью: спираль не должна светиться вообще. Включаем, держим секунд 20, затем выключаем. Проверяем, нет ли нагрева чего-либо (хотя если лампа не горит, вряд ли что-нибудь греется). Если действительно ничего не греется, включаем снова и меряем постоянное напряжение на выходе: оно должно быть в пределах 50 – 70 мВ. У меня, к примеру, 61.5 мВ. Если всё в пределах нормы, подключаем нагрузку, подаём сигнал на вход и слушаем музыку. Не должно быть никаких помех, посторонних гулов и т. п. Если ничего этого нет, переходим к настройке.

Настраивается всё это дело крайне просто. Необходимо лишь выставить ток покоя выходных транзисторов с помощью вращения движка подстроечного резистора. Он должен быть примерно 60 – 70 мА для каждого транзистора. Делается это так же как и на Ланзаре. Ток покоя считается по формуле I = Uпад./R, где Uпад. – падение напряжения на одном из резисторов R24 – R31, а R – сопротивление этого самого резистора. Из этой формулы выводим напряжение падение на резисторе, необходимое для установки такого тока покоя. Uпад. = I*R. Например в моем случае это = 0.07*0.22 = где то 15 мВ. Ток покоя выставляется на “тёплом” усилителе, то есть радиатор должен быть тёплым, усилитель должен поиграть несколько минут. Усилитель прогрелся, отключаем нагрузку, закорачиваем вход на общий, берем мультиметр и проводим ранее описанную операцию.

Характеристики и особенности:

Напряжение питания – 30-80 В Рабочая температура – до 100-120 град. Сопротивление нагрузки – 2-8 Ом Мощность усилителя – 400 Вт/4 Ом КНИ – 0.02-0.04% при мощности 350-380 Вт Коэффициент усиления – 30-33 Диапазон воспроизводимых частот – 5-100000 Гц

На последнем пункте стоит остановиться подробнее. Использование этого усилителя с шумящими тембрблоками, такими как TDA1524, может повлечь за собой необоснованное на первый взгляд потребление энергии усилителем. На самом деле это усилитель воспроизводит частоты помех, не слышные нашему уху. Может показаться, что это самовозбуждение, но скорее всего это именно помехи. Тут стоит отличать помехи, не слышимые ухом от реального самовозбуждения. Я сам столкнулся с этой проблемой. Изначально в качестве предварительного усилителя операционник TL071. Это очень хороший высокочастотный импортный ОУ с малошумящим выходом на полевых транзисторах. Он может работать на частотах до 4 МГц – этого с запасом хватает и для воспроизведения частот помех и для самовозбуждения. Что делать? Один хороший человек, спасибо ему огромное, посоветовал мне заменить операционник на другой, менее чувствительный и воспроизводящий меньший диапазон частот, который просто не может работать на частоте самовозбуждения. Поэтому я купил наш отечественный КР544УД1А, поставил и… ничего не поменялось. Это всё натолкнуло меня на мысль, что шумят переменные резисторы тембрблока. Движки резисторов немного “шуршат”, что и вызывает помехи. Убрал тембрблок и шум пропал. Так что это не самовозбуждение. С данным усилителем нужно ставить малошумящий пассивный тембрблок и транзисторный предусилитель дабы избежать вышеперечисленного.

Итоги

В результате получается хороший усилитель, который прекрасно воспроизводит как низкие, так и высокие частоты мало греется и работает в широком диапазоне питающих напряжений. Лично мне усилитель очень нравится. Осталось только соорудить для него предварительный усилитель, нормальный тембрблок и корпус, но об этом как-нибудь в другой раз.

Ниже прилагаю несколько фото готового усилителя.

На этом в принципе всё. Если остались какие-либо вопросы, задавайте их либо на форум VIP-CXEMA, либо мне на почту Этот адрес электронной почты защищен от спам-ботов. Для просмотра адреса в вашем браузере должен быть включен Javascript.

Автор: Дмитрий4202

Отличия PNP-типа на примере схемы включения с общим эмиттером

В этой новой схеме PN-переход база-эмиттер открыт напряжением батареи B1, а переход коллектор-база смещен в обратном направлении посредством напряжения батареи В2. Вывод эмиттера, таким образом, является общим для цепей базы и коллектора.

Полный ток эмиттера задается суммой двух токов IC и IB; проходящих по выводу эмиттера в одном направлении. Таким образом, имеем IE = IC + IB.

В этой схеме ток базы IB просто «ответвляется» от тока эмиттера IE, также совпадая с ним по направлению. При этом транзистор PNP-типа по-прежнему имеет вытекающий из базы ток IB, а NPN-типа – втекающий.

В третьей из известных схем включения транзисторов, с общим коллектором, ситуация точно такая же. Поэтому мы ее не приводим в целях экономии места и времени читателей.

PNP-транзистор: подключение источников напряжения

Источник напряжения между базой и эмиттером (VBE) подключается отрицательным полюсом к базе и положительным к эмиттеру, потому что работа PNP-транзистора происходит при отрицательном смещении базы по отношению к эмиттеру.

Напряжение питания эмиттера также положительно по отношению к коллектору (VCE). Таким образом, у транзистора PNP-типа вывод эмиттера всегда более положителен по отношению как к базе, так и к коллектору.

Источники напряжения подключаются к PNP-транзистору, как показано на рисунке ниже.

На этот раз коллектор подключен к напряжению питания VCC через нагрузочный резистор, RL, который ограничивает максимальный ток, протекающий через прибор. Базовое напряжения VB, которое смещает ее в отрицательном направлении по отношению к эмиттеру, подано на нее через резистор RB, который снова используется для ограничения максимального тока базы.

Преимущества и недостатки полевых транзисторов перед биполярными.

Полевые транзисторы практически вытеснили биполярные в ряде применений. Самое широкое распространение они получили в интегральных схемах в качестве ключей (электронных переключателей)

Главные преимущества полевых транзисторов

Благодаря очень высокому входному сопротивлению, цепь полевых транзисторов расходует крайне мало энергии, так как практически не потребляет входного тока.
Усиление по току у полевых транзисторов намного выше, чем у биполярных.
Значительно выше помехоустойчивость и надежность работы, поскольку из-за отсутствия тока через затвор транзистора, управляющая цепь со стороны затвора изолирована от выходной цепи со стороны стока и истока.
У полевых транзисторов на порядок выше скорость перехода между состояниями проводимости и непроводимости тока. Поэтому они могут работать на более высоких частотах, чем биполярные.

Главные недостатки полевых транзисторов

У полевых транзисторов большее падение напряжения из-за высокого сопротивления между стоком и истоком, когда прибор находится в открытом состоянии.
Структура полевых транзисторов начинает разрушаться при меньшей температуре (150С), чем структура биполярных транзисторов (200С).
Несмотря на то, что полевые транзисторы потребляют намного меньше энергии, по сравнению с биполярными транзисторами, при работе на высоких частотах ситуация кардинально меняется. На частотах выше, примерно, чем 1.5 GHz, потребление энергии у МОП-транзисторов начинает возрастать по экспоненте. Поэтому скорость процессоров перестала так стремительно расти, и их производители перешли на стратегию «многоядерности».
При изготовлении мощных МОП-транзисторов, в их структуре возникает «паразитный» биполярный транзистор. Для того, чтобы нейтрализовать его влияние, подложку закорачивают с истоком. Это эквивалентно закорачиванию базы и эмиттера паразитного транзистора. В результате напряжение между базой и эмиттером биполярного транзистора никогда на достигнет необходимого, чтобы он открылся (около 0.6В необходимо, чтобы PN-переход внутри прибора начал проводить).
Однако, при быстром скачке напряжения между стоком и истоком полевого транзистора, паразитный транзистор может случайно открыться, в результате чего, вся схема может выйти из строя.
Важнейшим недостатком полевых транзисторов является их чувствительность к статическому электричеству. Поскольку изоляционный слой диэлектрика на затворе чрезвычайно тонкий, иногда даже относительно невысокого напряжения бывает достаточно, чтоб его разрушить. А разряды статического электричества, присутствующего практически в каждой среде, могут достигать несколько тысяч вольт.
Поэтому внешние корпуса полевых транзисторов стараются создавать таким образом, чтоб минимизировать возможность возникновения нежелательного напряжения между электродами прибора. Одним из таких методов является закорачивание истока с подложкой и их заземление. Также в некоторых моделях используют специально встроенный диод между стоком и истоком. При работе с интегральными схемами (чипами), состоящими преимущественно из полевых транзисторов, желательно использовать заземленные антистатические браслеты. При транспортировке интегральных схем используют вакуумные антистатические упаковки

Работа PNP-транзисторного каскада

Итак, чтобы вызвать протекание базового тока в PNP-транзисторе, база должна быть более отрицательной, чем эмиттер (ток должен покинуть базу) примерно на 0,7 вольт для кремниевого прибора или на 0,3 вольта для германиевого. Формулы, используемые для расчета базового резистора, базового тока или тока коллектора такие же, как те, которые используются для эквивалентного NPN-транзистора и представлены ниже.

Мы видим, что фундаментальным различием между NPN и PNP-транзистором является правильное смещение pn-переходов, поскольку направления токов и полярности напряжений в них всегда противоположны. Таким образом, для приведенной выше схеме: IC = IE – IB, так как ток должен вытекать из базы.

Как правило, PNP-транзистор можно заменить на NPN в большинстве электронных схем, разница лишь в полярности напряжения и направлении тока. Такие транзисторы также могут быть использованы в качестве переключающих устройств, и пример ключа на PNP-транзисторе показан ниже.

Характеристики транзистора

Выходные характеристики транзистора PNP-типа очень похожи на соответствующие кривые эквивалентного NPN-транзистора, за исключением того, что они повернуты на 180° с учетом реверса полярности напряжений и токов (токи базы и коллектора, PNP-транзистора отрицательны). Точно также, чтобы найти рабочие точки транзистора PNP-типа, его динамическая линия нагрузки может быть изображена в III-й четверти декартовой системы координат.

Типовые характеристики PNP-транзистора 2N3906 показаны на рисунке ниже.

Транзисторные пары в усилительных каскадах

Вы можете задаться вопросом, что за причина использовать PNP-транзисторы, когда есть много доступных NPN-транзисторов, которые могут быть использованы в качестве усилителей или твердотельных коммутаторов? Однако наличие двух различных типов транзисторов — NPN и PNP — дает большие преимущества при проектировании схем усилителей мощности. Такие усилители используют «комплементарные», или «согласованные” пары транзисторов (представляющие собой один PNP-транзистор и один NPN, соединенные вместе, как показано на рис. ниже) в выходном каскаде.

Два соответствующих NPN и PNP-транзистора с близкими характеристиками, идентичными друг другу, называются комплементарными. Например, TIP3055 (NPN-тип) и TIP2955 (PNP-тип) являются хорошим примером комплементарных кремниевых силовых транзисторов. Они оба имеют коэффициент усиления постоянного тока β=IC/IB согласованный в пределах 10% и большой ток коллектора около 15А, что делает их идеальными для устройств управления двигателями или роботизированных приложений.

Кроме того, усилители класса B используют согласованные пары транзисторов и в своих выходной мощных каскадах. В них NPN-транзистор проводит только положительную полуволну сигнала, а PNP-транзистор – только его отрицательную половину.

Это позволяет усилителю проводить требуемую мощность через громкоговоритель в обоих направлениях при заданной номинальной мощности и импедансе. В результате выходной ток, который обычно бывает порядка нескольких ампер, равномерно распределяется между двумя комплементарными транзисторами.

Полевые транзисторы. Основные типы. Характеристики

MOSFET — (Metal–Oxide–Semiconductor Field-Effect Transistor) использует изолятор обычно SiO2 между затвором и каналом.

JFET — полевой транзисторе с управляющим p-n переходом MESFET — (Metal–Semiconductor Field-Effect Transistor) разновидность p-n перехода JFET с барьером Schottky; используются с GaAs и др. III-V полупроводниками. ISFET — ion-sensitive field-effect transistor – ионно-чувствительный полевой транзистор. ChemFET — chemical field-effect transistor — МОСФЕТ транзисторы, заряд на затворе которых определяется химическими процессами. EOSFET — electrolyte-oxide-semiconductor field effect transistor вместо металла в качестве затвора используется электролит. CNTFET — Carbon nanotube field-effect transistor — полевой транзистор с углеродными нанотрубками.

DEPFET – полевой транзистор с полностью обедненной подложкой, используются как сенсоры, усилители и ячейки памяти одновременно. Может быть использован как датчик фотонов. DGMOSFET — с двумя затворами. DNAFET — специальный FET используемый как биосенсор, с затвором из 1-й ДНК молекулы чтобы определять соответствующую нить ДНК. FREDFET — (Fast Reverse or Fast Recovery Epitaxial Diode FET) специальный полевой транзистор, разработанный для обеспечения сверхбыстрого закрытия встроенного диода (is a specialized FET designed to provide a very fast recovery (turn-off) of the body diode) HEMT — (high electron mobility transistor) или HFET(heterostructure FET) полевой транзистор с высокой подвижностью зарядов, гетероструктурные (шестигранные) FET. Изолятор затвора формируется из полностью обедненного материала с большой шириной запрещенной зоны. HIGFET — (heterostructure insulated gate field effect transisitor), гетероструктурные MISFET используются в основном в исследовательских целях. MODFET — (Modulation-Doped Field Effect Transistor) использует квантовую структуру, сформированную градиентным легированием активной области. NOMFET – (Nanoparticle Organic Memory Field-Effect Transistor) — память на основе органических наночастиц. OFET – (Organic Field-Effect Transistor) — канал из органического полупроводника. GNRFET – (Field-Effect Transistor that uses a graphene nanoribbon for its channel). С каналом из графеновой пленки. VFET – (Vertical Field-Effect Transistor), вертикальный полевой транзистор, полевой транзистор с вертикальной структурой, полевой транзистор с вертикальным каналом. VeSFET — (Vertical-Slit Field-Effect Transistor) is a square-shaped junction-less FET with a narrow slit connecting the source and drain at opposite corners. Two gates occupy the other corners, and control the current through the slit… полевой транзистор квадратной формы, без перехода с близким расположением истока и стока на противоположных углах. Два других входа, занимающие другие углы — затворы, которые контролируют переход. TFET — (Tunnel Field-Effect Transistor) — основан на эффекте тунеллирования … из полосы в полосу. IGBT — (insulated-gate bipolar transistor) устройство для контроля мощности. Представляет из себя гибрид полевого транзистора с проводящим каналом, как у биполярного транзистора. Обычно используются для напряжений 200-3000V сток-исток. Мощные MOSFETs обычно используются до 200 V.

Транзисторные пары в схемах управления электродвигателями

Их применяют также в H-мостовых цепях управления реверсивными двигателями постоянного тока, позволяющих регулировать ток через двигатель равномерно в обоих направлениях его вращения.

H-мостовая цепь выше называется так потому, что базовая конфигурация ее четырех переключателей на транзисторах напоминает букву «H» с двигателем, расположенным на поперечной линии. Транзисторный H-мост, вероятно, является одним из наиболее часто используемых типов схемы управления реверсивным двигателем постоянного тока. Он использует «взаимодополняющие» пары транзисторов NPN- и PNP-типов в каждой ветви, работающих в качестве ключей при управлении двигателем.

Вход управления A обеспечивает работу мотора в одном направлении, в то время как вход B используется для обратного вращения.

Например, когда транзистор TR1 включен, а TR2 выключен, вход A подключен к напряжению питания (+ Vcc), и если транзистор TR3 выключен, а TR4 включен, то вход B подключен к 0 вольт (GND). Поэтому двигатель будет вращаться в одном направлении, соответствующем положительному потенциалу входа A и отрицательному входа B.

Если состояния ключей изменить так, чтобы TR1 был выключен, TR2 включен, TR3 включен, а TR4 выключен, ток двигателя будет протекать в противоположном направлении, что повлечет его реверсирование.

Используя противоположные уровни логической «1» или «0» на входах A и B, можно управлять направлением вращения мотора.

Драйвер мощных полевых транзисторов MOSFET для низковольтных схем

Всем хороши мощные полевые транзисторы MOSFET, кроме одного маленького нюанса, — подключить их напрямую к выводам микроконтроллера зачастую оказывается невозможно.

Это, во-первых, связано с тем, что допустимые токи для микроконтроллерных выводов редко превышают 20 мА, а для очень быстрых переключений MOSFET-ов (с хорошими фронтами), когда нужно очень быстро заряжать или разряжать затвор (который всегда обладает некоторой ёмкостью), нужны токи на порядок больше.

И, во-вторых, питание контроллера обычно составляет 3 или 5 Вольт, что в принципе позволяет управлять напрямую только небольшим классом полевиков (которые называют logic level — с логическим уровнем управления). А учитывая, что обычно питание контроллера и питание остальной схемы имеет общий минусовой провод, этот класс сокращается исключительно до N-канальных «logic level»-полевиков.

Одним из выходов, в данной ситуации, является использование специальных микросхем, — драйверов, которые как раз и предназначены для того, чтобы тягать через затворы полевиков большие токи. Однако и такой вариант не лишён недостатков. Во-первых, драйверы далеко не всегда есть в наличии в магазинах, а во-вторых, они достаточно дороги.

В связи с этим возникла мысль сделать простой, бюджетный драйвер на рассыпухе, который можно было бы использовать для управления как N-канальными, так и P-канальными полевиками в любых низковольтных схемах, скажем вольт до 20. Ну, благо у меня, как у настоящего радиохламера, навалом всякой электронной рухляди, поэтому после серии экспериментов родилась вот такая схема:

R1=2,2 кОм, R2=100 Ом, R3=1,5 кОм, R4=47 Ом
D1 — диод 1N4148 (стеклянный бочонок)
T1, T2, T3 — транзисторы KST2222A (SOT-23, маркировка 1P)
T4 — транзистор BC807 (SOT-23, маркировка 5C)

Ёмкость между Vcc и Out символизирует подключение P-канального полевика, ёмкость между Out и Gnd символизирует подключение N-канального полевика (ёмкости затворов этих полевиков).

Пунктиром схема разделена на два каскада (I и II). При этом первый каскад работает как усилитель мощности, а второй каскад — как усилитель тока. Подробно работа схемы описана ниже.

Итак. Если на входе In появляется высокий уровень сигнала, то транзистор T1 открывается, транзистор T2 закрывается (поскольку потенциал на его базе падает ниже потенциала на эмиттере). В итоге транзистор T3 закрывается, а транзистор T4 открывается и через него происходит перезаряд ёмкости затвора подключенного полевика. (Ток базы транзистора T4 течёт по пути ЭT4->БT4->D1->T1->R2->Gnd).

Если на входе In появляется низкий уровень сигнала, то всё происходит наоборот, — транзистор T1 закрывается, в результате чего вырастает потенциал базы транзистора T2 и он открывается. Это, в свою очередь, приводит к открытию транзистора T3 и закрытию транзистора T4. Перезаряд ёмкости затвора подключенного полевика происходит через открытый транзистор T3. (Ток базы транзистора T3 течёт по пути Vcc->T2->R4->БT3->ЭT3).

Вот в общем-то и всё описание, но некоторые моменты, наверное, требуют дополнительного пояснения.

Во-первых, для чего нужны транзистор T2 и диод D1 в первом каскаде? Тут всё очень просто. Я не зря выше написал пути протекания токов базы выходных транзисторов для разных состояний схемы. Посмотрите на них ещё раз и представьте что было бы, если бы не было транзистора T2 с обвязкой. Транзистор T4 отпирался бы в этом случае большим током (имеется ввиду ток базы транзистора), протекающим с выхода Out через открытый T1 и R2, а транзистор T3 отпирался бы маленьким током, протекающим через резистор R3. Это привело бы к сильно затянутому переднему фронту выходных импульсов.

Ну и во-вторых, наверняка многих заинтересует, зачем нужны резисторы R2 и R4. Их я воткнул для того, чтобы хоть немного ограничить пиковый ток через базы выходных транзисторов, а также окончательно подравнять передний и задний фронты импульсов.

Собранное устройство выглядит вот так:

Разводка драйвера сделана под smd-компоненты, причём таким образом, чтобы его можно было легко подключать к основной плате устройства (в вертикальном положении). То есть на основной плате у нас может быть разведён полумост, H-мост или что-то ещё, а уже в эту плату останется только вертикально воткнуть в нужных местах платы драйверов.

Разводка имеет некоторые особенности. Для радикального уменьшения размеров платы пришлось «слегка неправильно» сделать разводку транзистора T4. Его перед припаиванием на плату нужно перевернуть лицом (маркировкой) вниз и выгнуть ножки в обратную сторону (к плате).

Ниже приведены осциллограммы работы драйвера для напряжений питания 8В и 16В на частоте 200 кГц (форма входного сигнала — меандр). В качестве нагрузки — конденсатор 4,7 нФ:

Как видите, длительности фронтов практически не зависят от уровня питающего напряжения и составляют чуть больше 100 нс. По-моему, довольно неплохо для такой бюджетной конструкции.

10 Классификация биполярных и полевых транзисторов

ТРАНЗИСТОРЫ

РАЗДЕЛ 5.

Классификация транзисторов по их назначению, физическим свойствам, основным электрическим параметрам, конструктивно-технологическим признакам, ввиду исходного полупроводникового материала находят отражение в системе условных обозначений их типов. В соответствии с возникновением новых классификационных групп транзисторов совершенствуется и система их условных обозначений, которая на протяжении последних 15 лет трижды претерпевала изменения.

Система обозначений современных типов транзисторов установлена отраслевым стандартом ОСТ 11336.038-77, введен в действие с 1978 г. Базируется на ряде классификационных признаков.

В основу системы обозначений положен семизначный буквенно-цифровой код.

1-й элемент

Буква – для транзисторов широкого применения.

Цифра – для приборов, используемых в устройствах специального назначения.

Для транзисторов с рассеиваемой мощностью не более

1 Вт и максимальной рабочей частотой не более 30 МГц ___________________ 1

Для транзисторов с рассеиваемой мощностью не более

1 Вт и максимальной рабочей частотой более 30 МГц,

но не более 300 МГц _________________________________________________ 2

Для транзисторов с рассеиваемой мощностью не более

1 Вт и максимальной рабочей частотой более 300 МГц ____________________ 4

Для транзисторов с рассеиваемой мощностью более

1 Вт и максимальной рабочей частотой не более 30 МГц ___________________ 7

Для транзисторов с рассеиваемой мощностью более

1 Вт и максимальной рабочей частотой более 30 МГц,

но не более 300 МГц _________________________________________________ 8

Для транзисторов с рассеиваемой мощностью более

1 Вт и максимальной рабочей частотой более 300 МГц ____________________ 9

4-й, 5-й, 6-й элементы – трехзначное число, обозначающее порядковый номер разработки технологического типа транзисторов (каждый технологический тип может включать в себя один или несколько типов, различающихся по своим параметрам). Для обозначения порядкового номера разработки используются числа 101 до 999.

6-й элемент обозначает – буква, условно определяющая классификацию по параметрам транзисторов, изготовленных по единой технологии (классификационная литера). Используются буквы русского алфавита от А до Я, кроме З, О, Ч.

Дополнительные элементы:

Буква С после 2-го элемента – для обозначения наборов в общем корпусе однотипных транзисторов (транзисторные сборки) не соединенных электрически.

Цифра, написанная через дефис после 7-го элемента – для обозначения безкорпусных транзисторов соответствует следующим модификациям конструктивного исполнения:

С гибкими выводами без кристаллодержателя (подложки) ___________________ 1

С гибкими выводами на кристаллодержателе (подложке) ____________________ 2

С жесткими выводами без кристаллодержателя (подложки) __________________ 3

С жесткими выводами на кристаллодержателе (подложке) ___________________ 4

С контактными площадками без кристаллодержателя (подложки) и без

выводов (кристалл) ____________________________________________________ 5

С контактными площадками на кристаллодержателе (подложке) и без

выводов (кристалл на подложке)_________________________________________ 6

Пример:

КТ2115А – 2 – для устройств широкого применения кремниевый биполярный маломощный (Рмах ≤ 1 Вт) высокочастотный (30 МГц < f гр. ≤ 300 МГц) номер разработки 115, группа А, безкорпусный с гибкими выводами на кристаллодержателе.

2П7235Г – для устройств специального назначения кремниевый полевой в корпусе, мощный (Рмах > 1 Вт), низкочастотный (f мах ≤ 30 МГц), номер разработки 235, группа Г.

ГТ4102Е – для устройств широкого применения германиевый, биполярный в корпусе, маломощный (Рмах ≤ 1 Вт), СВЧ (300 МГц ≤ f гр.), номер разработки 102, группа Е.

Экскурс в историю

У биполярных транзисторов, разработанных до 1964г. и выпускаемых до настоящего времени, условные обозначения состоят из 3-х элементов:

1-й элемент:

Буква П – характеризует класс биполярных транзисторов (от «полупроводники»).

Буквы МП – для транзисторов в корпусе, который герметизируется способом холодной сварки.

2-й элемент:

Одно, двух и трехзначное число определяет порядковый номер разработки и указывает: на подкласс транзистора по исходному полупроводниковому материалу, значениям допустимой рассеиваемой мощности и граничной (или предельной) частоты.

Германиевые маломощные низкочастотные транзисторы ________________от 1 до 99

Кремниевые маломощные низкочастотные транзисторы _____________ от 101 до 199

Германиевые мощные низкочастотные транзисторы ________________ от 201 до 299

Кремниевые мощные низкочастотные транзисторы _________________ от 301 до 399

Германиевые высокочастотные и СВЧ маломощные транзисторы _____ от 401 до 499

Кремниевые высокочастотные и СВЧ маломощные транзисторы ______ от 501 до 599

Германиевые высокочастотные и СВЧ мощные транзисторы _________ от 601 до 699

Кремниевые высокочастотные и СВЧ мощные транзисторы __________ от 701 до 799

3-й элемент:

Буква определяет классификацию по параметрам транзисторов, изготовленных по единой технологии.

Пример:

П29А – германиевый, маломощный, низкочастотный транзистор.

МП102 – кремниевый, маломощный, низкочастотный транзистор в холодносварном корпусе.

Начиная с 1964г. была введена новая система обозначений типов транзисторов (ГОСТ 10862-64 и ГОСТ 10862-72). Действовала до 1978г.

1-й элемент:

(исходный полупроводниковый материал)

Соединения германия_______________________________________________ Г или 1

Соединения кремния _______________________________________________ К или 2

Соединения арсенида галлия (для полевых транзисторов) ________________ А или 3

Соединения индия (пока в производстве транзисторов не используется) ____ И или 4

2-й элемент (подкласс транзисторов):

Биполярный _______________________________________________________ Т

Полевой __________________________________________________________ П

3-й элемент:

Девять цифр (1 – 9). Характеризуют подклассы биполярных и полевых транзисторов по значениям рассеиваемой мощности и граничной (или для полевых транзисторов мах рабочей) частоты.

Транзисторы маломощные (Р_МАХ≤ 0,3 Вт), низкочастотные (f ≤ 3 МГц)__________ 1

Транзисторы маломощные (Р ≤ 0,3 Вт), средней частоты (3 МГц < f ≤ 30 МГц) ___2

Транзисторы маломощные, высокочастотные (f > 30 МГц), СВЧ________________ 3

Транзисторы средней мощности (0,3 Вт< Р_МАХ≤ 1,5 Вт)_______________________ 4

Транзисторы средней мощности, средней частоты (3 МГц < f ≤ 30 МГц)_________ 5

Транзисторы средней мощности, высокочастотные, СВЧ_______________________ 6

Транзисторы большой мощности (Р_МАХ > 1,5 Вт), низкочастотные (f ≤ 3 МГц)____ 7

Транзисторы большой мощности средней частоты ____________________________ 8

Транзисторы большой мощности, высокочастотные и СВЧ _____________________ 9

4-й и 5-й элементы – порядковый номер разработки. Двузначное число от 01 до 99 (позднее и трехзначное число).

6-й элемент – квалификационная литера (буква от А до Я, кроме букв, по написанию совпадающих с числами О, Ч, З).

Дополнительные элементы обозначений

Для транзисторных сборок (после 2-го элемента обозначения) __________________ С

Для безкорпусных приборов цифры – модификация конструктивного

исполнения ____________________________________________________1, 2, 3, 4, 5, 6

Пример:

ГТ101А – для устройств широкого применения германиевый биполярный маломощный низкочастотный, в корпусе, номер разработки 01, группа А.

2Т399А

– кремниевый, для устройств широкого применения, биполярный, маломощный, СВЧ, в корпусе, номер разработки 99, группа А.

2Т399А-2 – кремниевый, для устройств широкого применения, биполярный, маломощный, СВЧ, безкорпусный с гибкими выводами на кристаллодержателе.

В системе условных обозначений типов транзисторов отображена очень важная информация: род исходного полупроводникового материала, рассеиваемая мощность, граничная частота, конструктивное исполнение, классификация по основному функциональному назначению.

Биполярные транзисторы в соответствии с основными областями применения подразделяются на 13 групп:

1. усилительные низкочастотные (f гр. < 30 МГц) с нормированным коэффициентом шума.

2. усилительные низкочастотные с ненормированным коэффициентом шума.

3. усилительные высокочастотные (30 МГц < f гр. ≤ 300 МГц) с нормированным коэффициентом шума.

4. усилительные высокочастотные с ненормированным коэффициентом шума.

5. СВЧ усилительные (300 МГц < f гр.) с нормированным коэффициентом шума.

6. СВЧ усилительные с ненормированным коэффициентом шума.

7. усилительные мощные высоковольтные.

8. высокочастотные генераторные.

9. СВЧ генераторные.

10. переключательные маломощные.

11. переключательные мощные высоковольтные.

12. импульсные мощные высоковольтные.

13. универсальные.

Полевые транзисторы по своему назначению делятся на три группы: усилительные, генераторные, переключательные.

По виду затвора и способу управления проводимостью канала полевые транзисторы делятся на четыре группы:

1. с затвором на основе p-n перехода.

2. с изолированным затвором (МДП – транзисторы), работающие в режиме обеднения.

3. с изолированным затвором, работающие в режиме обогащения.

4. с двумя изолированными затворами, работающие в режиме обеднения.

Графическое обозначение полупроводниковых приборов

ГОСТ 2.730-73

Однопереходной транзистор с n – базой

Однопереходной транзистор с p – базой

Транзистор типа p – n – p

Транзистор типа n – p – n

Транзистор типа n – p – n с коллектором, электрически

соединенным с корпусом

Лавинный транзистор типа n – p – n

Полевой транзистор с каналом n – типа

Полевой транзистор с каналом p – типа

Полевой транзистор с изолированным затвором с выводом

от подложки обогащенного типа с p – каналом

Полевой транзистор с изолированным затвором с выводом

от подложки обедненного типа с n – каналом

Полевой транзистор с изолированным затвором обогащенного

типа с n – каналом и с внутренним соединением подложки

Если Вам понравилась эта лекция, то понравится и эта – Память слепых и слабовидящих.

Полевой транзистор с двумя изолированными затворами

обедненного типа с n – каналом и с внутренним соединением

подложки и истока

О заводе АО «ФЗМТ»

История завода начинается с 1 декабря 1964 года, когда в г. Фрязино Московской области было организовано производство полупроводниковых приборов.

Первоначально завод назывался «Опытно-показательный завод полупроводниковых приборов специального назначения» (ОПЗПП), с 1973 года — «Фрязинский завод им. 50-летия СССР» и являлся головным заводом производственного объединения «Электронприбор».

Выпуск продукции заводом начался с полупроводниковых приборов — диодов. С 1966 года предприятие начало производить мощные транзисторы, а с 1968 года — кремниевые маломощные бескорпусные транзисторы. В этом же году был освоен выпуск маломощных транзисторов в пластмассовом корпусе (КТ 315), а через год — интегральные микросхемы (ИМС) серии 110. Одним из первых в электронной отрасли завод освоил производство диалоговычислительных комплексов, изделий промышленной электроники, телевизоров, светотехнической продукции на базе электронных балластов.

Завод имел в своем составе ОКБ и СКТБ, производственные подразделения по изготовлению кристаллов и корпусов для ИЭТ, по нанесению гальванических покрытий, а также машиностроительный комплекс.

АО «ФЗМТ» основано в 1996 году, выделившись в самостоятельное предприятие из производственного объединения «Электронприбор», объединило при этом в своем составе те подразделения «Электронприбор», которые были связаны с разработкой и серийным производством мощных транзисторов. Предприятие является техническим преемником «Электронприбор» по всем направлениям деятельности, относящейся к мощным транзисторам.

В настоящее время АО «ФЗМТ» специализируется на производстве изделий специального назначения: биполярных мощных транзисторов (БМТ), мощных полевых (МОП МТ) и мощных биполярных транзисторов с изолированным затвором (БТИЗ). С 2013 года начат выпуск мощных диодов и сборок на их основе.

Мощные транзисторы специального назначения, выпускаемые АО «ФЗМТ», находят применение в ответственных узлах и блоках электропитания и электрооборудования различных систем Вооружений и Военной Техники (ВВТ), включая ВВТ для ВМС, ВВС, РВСН и сухопутных войск.

АО «ФЗМТ» имеет сертификат соответствия системы качества на разработку и производство полупроводниковых приборов:

мощные переключательные и импульсные биполярные транзисторы, сборки и модули на их основе,
мощные переключательные биполярные транзисторы с изолированным затвором, сборки и модули на их основе,
мощные n-канальные полевые транзисторы с изолированным затвором, сборки и модули на их основе,
мощные диоды Шоттки, сборки и модули на их основе,
мощные импульсные диоды, сборки и модули на их основе,
мощные комбинированные транзисторно-транзисторные и транзисторно-диодные ключи, сборки и модули на их основе,
корпуса для полупроводниковых приборов.

Мощные транзисторы общепромышленного назначения используются в следующих областях народного хозяйства:

телевизионная и вычислительная техника — блоки питания и строчной развертки телевизоров, мониторов компьютеров,
автомобильная электроника — блоки электронного зажигания и регуляторы напряжения питания автомобилей,
светотехника — блоки электронных балластов (ЭПРА) для люминесцентных ламп и электронные трансформаторы для галогенных ламп,
преобразовательная техника — электропривод станков ЧПУ, блоки электросварки, устройства катодной защиты газотрубопроводов от коррозии, электропривод средств передвижения на городском и железнодорожном электротранспорте,
бытовая электроника — регулируемый электропривод в стиральных машинах, холодильниках, кондиционерах, кухонном оборудовании,
телекоммуникации и системы связи — блоки распределенного электропитания, включая источники аварийного бесперебойного питания, усилители мощности.

Улучшено Плотность тока и контактное сопротивление в Двухслойные полевые транзисторы MoSe2 от AlOx Capping

Abstract

Атомно тонкие полупроводники представляют интерес для электроники будущего приложений, и большое внимание было уделено монослою (1L) сульфиды, такие как MoS ₂, выращенные методом химического осаждения из газовой фазы (CVD). Однако отчеты об электрических свойствах выращенных методом CVD селенидов, в частности MoSe ₂, мало. Мы тут сравните электрические свойства 1L и двухслойного (2L) MoSe ₂, выращенного методом CVD и закрытого субстехиометрическим AlO _x.Каналы 2L демонстрируют в ~ 20 раз меньшее контактное сопротивление ( R _C) и ∼30 × большая плотность тока по сравнению с каналами 1L. R _C дополнительно уменьшается более чем в 5 раз за счет покрытия AlO _x, что позволяет улучшить ток транзистора плотность. В целом, 2L AlO _x-закрытые MoSe _{2 транзистора} (с длиной канала ~ 500 нм) достигают улучшенная плотность тока (∼65 мкА / мкм при В _DS = 4 В), хорошее I _на/ I _от соотношение> 10 ⁶, и R _C ∼60 кОм · мкм.В более слабая производительность устройств 1L связана с их чувствительностью к обработке и эмбиент. Наши результаты показывают, что 2L (или несколько слоев) предпочтительнее. до 1 л для улучшения электронных свойств в приложениях, которые не требуется прямая запрещенная зона, что является ключевым открытием для будущих двумерных электроника.

Ключевые слова: диселенид молибдена, монослой, бислой, контактное сопротивление, полевой транзистор, оксидное покрытие, легирование, двумерные полупроводники

1. Введение

Снижение контактного сопротивления и поиск допирования, совместимого с промышленностью методы – две основные проблемы при изготовлении электронных устройства на основе двухмерных (2D) материалов.^1-3 Эти вызовы тесно взаимосвязаны, поскольку более высокая концентрация легирования может снизить Контактное сопротивление. Фазовая инженерия контактов, ⁴ наплавка металла в сверхвысоком вакууме, ^5-7 перенос металла контакты на 2D-материалы, ^6,8,9 и краевые контакты ^10-12 были предложены в качестве средств снижения контакта сопротивление. Показано осаждение субстехиометрических оксидов. для электронного легирования и снижения контактного сопротивления в MoS ₂ монослоев (1Ls), ^13,14 с дальнейшим уменьшением на порядок чтобы эта технология стала конкурентоспособной. с кремниевыми устройствами.^15,16

Были большие усилия, вложенные в изготовление хороших 1л аппаратов. Межвузовский центр микроэлектроники ¹⁷ недавно сообщил о масштабе пластин 300 мм 1 л. WS ₂ полевых транзисторов (FET) с плотностью тока ∼10 мкА / мкм и подвижность несколько см ² V ^–1 с ^–1. Кроме того, Смит и другие. ¹⁸ показал низкую электрическую изменчивость в CVD-выращенных 1L MoS ₂, несмотря на наличие бислоев (2L) из-за небольшого смещения зоны проводимости 1L / 2L.Однако на сегодняшний день нет четких убедительных аргументов в пользу использования полупроводников 1L, в отличие от 2L, трехслойного (3L) или нескольких слоев (FL) для оптимизации поведение устройства. Естественно, что каналы транзисторов объемом 1 л обладают лучшими электростатическими характеристиками. контроль; тем не менее, устройства FL могут достичь лучшего контактного сопротивления. и мобильность и больше тока. ¹⁹⁻²² Кроме того, испарение металлические контакты могут повредить верхний слой целевого материала. ²³ Торцевые контакты ¹⁰⁻¹² могут быть значительно улучшена в устройствах FL благодаря большей площади поперечного сечения впрыска заряда.Ясно поэтому, что было бы интересно исследовать устройства 2L (или FL), поскольку их преимущества по сравнению с 1L устройства могут быть ключом к достижению желаемого порядка величины улучшение контактного сопротивления и плотности тока при сохранении превосходная электростатика.

MoSe ₂ потенциально хороший кандидат на малую мощность электронные приложения с прямой электронной (оптической) запрещенной зоной ∼2 эВ (∼1,5 эВ) в 1L и ∼1,1 эВ косвенно запрещенная зона в основной массе.²⁴⁻²⁹ Кроме того, его амбиполярное поведение в сочетании с относительно высокими подвижности электронов и дырок (200 и 150 см ² V ^–1 s ^–1 соответственно в многослойных пленках) ^19,30–33 перспективны для приложений КМОП. Тем не менее, MoSe ₂ остается относительно не изучен в сообществе устройств, ³⁴, вероятно, из-за более сложного роста больших площадей качественные материалы по сравнению с MoS ₂ и WS ₂.^19,35−37 Однако Li et al. ¹⁹ недавно продемонстрировали контролируемое количество слоев (1L и FL) синтез кристаллического MoSe на большой площади ₂, дальнейшее продвижение возможности дебатов 1L против FL. Следовательно, сравнивая электрические свойства FL и 1L MoSe ₂ становится актуальным и необходимым для этой цели. оптимизации устройства и является центральным элементом нашего исследования.

В данной работе мы сравниваем электрические характеристики CVD-выращенных 1L против 2L MoSe ₂ полевых транзисторов.Мы используем Раман карты спектроскопии для определения количества слоев (1L или 2L) транзистора каналов и применяют отжиг AlO _x и N ₂ для пассивирования и электронного легирования обоих типов устройств. Наши устройства 2L с крышкой AlO _x достигают рекордно высокого уровня. плотность тока для атомарно тонкого MoSe ₂ ∼65 мкА / мкм, с I _на/ I _на> 10 ⁶ и R _C ∼60 кОм · мкм.^30,34,38-40 Эти результаты представляют ∼20 × улучшение R _C и ∼30x увеличенная плотность тока по сравнению с нашими (AlO _x-capped) 1L устройствами. Эффект легирования AlO _x хорошо согласуется с ранее сообщенными данные для инкапсуляции 1L и FL MoS ₂ и ReS ₂. ^14,41 Наши результаты показывают, что следует уделять больше внимания исследованиям для исследования каналов синтетических FL (вероятно, 2L или 3L) и контакты для будущей 2D электроники.

2. Результаты и Обсуждение

2.1. Характеристика материалов и Структура устройства

показывает оптическое изображение нашего 1L MoSe ₂, принципиальная схема изготовленного прибора, спектры комбинационного рассеяния света и фотолюминесценции (ФЛ) MoSe ₂ 1 л с укупоркой из AlO и без нее _x. Пленка MoSe ₂ была нанесена на подложки SiO ₂ / Si методом химического осаждения из паровой фазы, более подробная информация о процессе представлена в разделе S1. Оптическое изображение в a состоит в основном из 1L MoSe ₂ треугольников размером ∼10–20 мкм, хотя также присутствуют 2L участков (∼1–2 мкм).К оценить электрические свойства 1L и 2L MoSe ₂, мы изготовили полевые транзисторы на SiO ₂ ( t _ox = 90 нм) на подложках Si p ⁺⁺, которые служат задними затворами. Принципиальная схема готового полевого транзистора емкостью 1 л показана на рисунке b. Мы закрыли устройства с субстехиометрическим оксидом алюминия ∼20 нм (AlO _x) методом осаждения атомного слоя (ALD) для инкапсуляции и электронное легирование. ^14,41 Детали изготовления устройств MoSe ₂ и укупорки из AlO _x представлены приведено в разделе “Методы”.

Характеристики материала и устройство устройства. (а) Оптическое изображение CVD-выращенных 1 л MoSe ₂. Оранжевый цвет – это голая Подложка SiO ₂ / Si, а зеленые треугольники – 1 л MoSe ₂ на подложках SiO ₂ / Si. Присутствуют некоторые 2L и FL в центрах зародышеобразования. (б) Схема полевого транзистора MoSe ₂. (покрытый ∼20 нм AlO _x) с Au электроды истока / стока на t _ox = 90 нм SiO ₂ с подложкой Si p ⁺⁺, которая служит глобальные задние ворота.(в) Рамановские спектры 1L MoSe ₂ перед (оранжевый) и после (синий) AlO _x укупорка. Голубой сдвиг (∼1.15 см ^–1) и уширение в Наблюдаются комбинационная мода A ₁ ^′, которая указывает на индуцированное электронное легирование. (d) Измерение PL MoSe ₂ до и после укупорки AlO _x. 1L MoSe ₂ показывает сильный пик при 1,52 эВ с высокой интенсивностью, отображая прямой оптический диапазон зазор 1л MoSe ₂.После кэппинга AlO _x наблюдается уменьшение интенсивности ФЛ и уширение на ∼25 мэВ наблюдается без изменения положения пика.

Мы используем спектроскопию комбинационного рассеяния света и фотолюминесценции (532 нм) для определения оптических характеристик. MoSe ₂ с укупоркой и без AlO _x. Отображаются измеренные спектры комбинационного рассеяния света (оранжевый) и AlO _x (синий) 1L MoSe ₂. в с. Рамановская активная комбинация A ₁ ^′ мода (внеплоскостное колебание атомов Se) наблюдается при 240.2 см ^–1 для 1 л MoSe ₂, что соответствует предыдущие отчеты по MoSe ₂ 1L. ⁴²⁻⁴⁵ Отметим, что обозначение A ₁ ^′ этого рамановского режим действителен для 1L и нечетного количества (нескольких) слоев, тогда как он с маркировкой A _1g для насыпного и четного количества слоев. ^7,46,47 После укупорки 1 л MoSe ₂ AlO _x, синий сдвиг ~ 1,15 см ^–1 и уширение в рамановской моде A ₁ ^′, демонстрируя сильную зависимость от допинга, как сообщалось ранее для 1Л МоС ₂.⁴⁸ Комнатная температура Спектр ФЛ 1L MoSe ₂ без покрытия показывает сильный пик излучения. при 1,52 эВ с полной шириной на полувысоте (fwhm) ∼50 мэВ, как показано на d. Это связано с оптической шириной запрещенной зоны 1L MoSe ₂ в точке высокой симметрии K зоны Бриллюэна ^38,44,49 (отметим, что электронная щель 1L MoSe ₂ больше на ∼0.5 эВ, экситонная энергия связи ^27,28). Однако после покрытия AlO _x интенсивность ФЛ гасится и уширяется. (fwhm ∼ 75 мэВ), а положение пика остается постоянным.Это связано с созданием дефектных состояний и повышенной скорость рекомбинации в 1 л MoSe ₂ из-за укупорки AlO _x. ¹⁴

2.2. Раман Спектроскопия и оптическая микроскопия Характеристика 1L и 2L MoSe

₂ устройств

a, b показывает рамановское спектральное сравнение 1L и 2L MoSe ₂. Различие между номерами слоев видно по характеристике ∼1 см ^–1 красное смещение от пика A ₁ ^′ в 1L MoSe ₂ до пик A _1g в 2L MoSe ₂ ^24,50 и дополнительно подтверждается пиком B _2g ¹, который присутствует только для 2L MoSe ₂.^24,36,43 c показывает оптическое изображение несколько полевых транзисторов, изготовленных на одном листе MoSe ₂, а d перекрывает рамановское отображение на основе спектров 1L, 2L, Au и Si поверх c. e сравнивает разные спектры используется для отображения комбинационного рассеяния. c – отчетливо показаны изготовленные полевые транзисторы на основе каналов 1L и 2L, которые можно использовать для сравнения их электрических характеристик.

Рамановский 1 л и 2 л спектры и схемы комбинационного рассеяния каналов транзисторов. а) Наложенные спектры комбинационного рассеяния 1L и 2L MoSe ₂, показывающие красный сдвиг ∼1 см ^–1 от A ₁ ^′ в 1L к режиму A _1g в 2L.Низкая интенсивность B _2g ¹ Рамановский режим присутствует только для 2L MoSe ₂. (b) Увеличенный B _2g ¹ Рамановский режим для 1L и 2L MoSe ₂, показывает отсутствие пика для 1 л MoSe ₂, тогда как наблюдается четкий пик для 2L MoSe ₂. (c) Оптическое изображение 1L и 2L каналов транзистора MoSe ₂ с выделенной областью, используемой для отображения комбинационного рассеяния. (г) Рамановская карта интенсивности каналов 1L и 2L MoSe ₂ каналов (синий и красный) с золотым электродом (желтый) и подложками SiO ₂ / Si (бирюза).(e) Сравнение спектров комбинационного рассеяния света, которые соответствуют Au, Si, 1L и 2L MoSe ₂ каналов, показанных на (г). Интенсивности на рисунках (а), (б) и (д) нормированы на Si пик.

2.3. Электрические Характеристики 1L и 2L MoSe

₂ полевых транзисторов и AlO _x Укупорка

Анализируем электрические характеристики голых 1L и 2L MoSe ₂ полевых транзисторов и влияние покрытия из AlO _x по работоспособности изготовленных устройств.Отмечается, что количество отчетов об электрических свойствах MoSe ₂ ограничено; в основном, опубликованные исследования сосредоточены на многослойных ^30,31,33,39 или 1L ^19,38,40 MoSe ₂ полевых транзисторах. Мало внимания было уделено электрическим характеристикам. 2L MoSe ₂ полевых транзисторов. ¹⁹

сравнивает линейная и логарифмическая (логарифмическая) шкала передаточных характеристик постоянного тока с двойной разверткой 1 л (оранжевый) и 2 л (черный) MoSe ₂ полевых транзисторов, измеренных в воздухе при В _DS = 1 В.Обратите внимание, что все измерения I – V , представленные в этой работе, были выполняется при комнатной температуре с прямой и обратной развертками. В голый 1L MoSe ₂ FET демонстрирует типичное поведение n-FET с ток стока ( I _D) ∼0,6 нА / мкм при положительном напряжении затвора ( В _GS) = 40 В, и коэффициент текущих расходов ( I _на/ I _off) составляет ∼10 ². Такой низкая производительность согласуется с предыдущими отчетами.^36,40 2L MoSe ₂ FET демонстрирует амбиполярное поведение, I _D ∼6,5 нА / мкм при В _GS = 40 В с I _на/ I _от ∼10 ³ и I _D ∼0,1 нА / мкм при В _GS = −40 В. Ли и др. наблюдал подобный транспорт поведение устройств 2L MoSe ₂. ¹⁹ Неограниченные 1L и 2L MoSe _{2 полевые транзисторы} не показали улучшений по плотности тока после отжига в N ₂ при окружающей среде при 250 ° C в течение 30 мин.

Электрические характеристики 1L и 2L MoSe ₂ полевых транзисторов. (а) Передаточные характеристики 1L и 2L MoSe ₂ полевых транзисторов при В _DS = 1 В, измеренные в воздухе. Типичное поведение n-FET наблюдается для 1L MoSe ₂, тогда как амбиполярное поведение наблюдается для 2L MoSe ₂ с доминантой I _D при положительном В _GS. (б) Передача характеристики 2L MoSe ₂ FET с (синий) и без (черный) AlO _x укупорка.Увеличение I _на, более высокое I _на/ I _от (∼10 ⁵) и уменьшение гистерезиса соблюдаются для закрытых устройств. (в) Дырка и (г) электронный ток Выходные характеристики полевого транзистора 2L MoSe ₂ с укупоркой из AlO _x.

Затем устройства были покрыты алюминием AlO _x для улучшения их электрических характеристик. На рисунке S1 сравниваются передаточные характеристики 1L. MoSe ₂ FET до и после укупорки AlO _x, демонстрируя менее значительное изменение I _на/ I _от и I _D с некоторым гистерезисом.b показывает передаточные характеристики незащищенного и AlO _x-закрытые 2L MoSe _{2 устройства}, наблюдается значительное улучшение амбиполярных характеристик. Устройства с крышкой 2L показывают улучшенный I _на/ I _от ∼10 ⁵, отрицательный сдвиг порогового напряжения ( В _Т) на ∼ −2,1 V через диэлектрик затвора SiO ₂ 90 нм и полевой эффект подвижность (μ _FE) ∼2 см ² V ^–1 с ^–1 (по сравнению с ∼0.3 см ² В ^–1 с ^–1 для без крышки устройств). Повышенный I _D и более низкий гистерезис с AlO _x укупорка соответствует те из AlO _x-инкапсулированных устройств MoS ₂, описанных в литературе. ^14,41,51

c, d показывает характеристики выходного тока дырок и электронов 2L MoSe ₂ полевых транзисторов после укупорки AlO _x. Нелинейный выходная характеристика наблюдается из-за наличия Шоттки барьер на контактах истока и стока.^52-55 I _D увеличивается с увеличением положительного и отрицательного В _GS от 10 до 40 В, что также подтверждает амбиполярность характеристики устройства. Замечено, что производительность значительно улучшается после укупорки AlO _x, что связано с удалением непреднамеренных адсорбентов в канал транзистора, благодаря пассивации оксидным покрытием. ⁴¹

2.4. Высокопроизводительный AlO

_x-Легированный 2L MoSe ₂ полевых транзисторов

После покрытия AlO _x выполняется отжиг в N ₂ при температуре окружающей среды 200 ° C в течение 40 мин.a сравнивает передаточные характеристики принадлежащий AlO _x – 2L MoSe ₂ FET перед (синий) и после (красный) отжиг N ₂. Отрицательный сдвиг в В _T ∼ −7,5 В наблюдается после отжиг, указывающий на повышенную концентрацию электронов. Оба электронные и дырочные токи увеличиваются за счет подвижности электронов μ _FE ∼4 см ² V ^–1 с ^–1. Ток включения увеличивается более чем на ∼25%, с улучшенным I _на/ I _с ∼10 ⁶.На рисунке S1 сравниваются передаточные характеристики. 1L MoSe ₂ FET до и после отжига N ₂, демонстрируя аналогичные тенденции для V _T, хотя I _на/ I _off не существенно изменится. Высокое соотношение I _на/ I _от после отжига N ₂ Частично это связано с улучшением в I _D, которое, вероятно, связано с более низким сопротивлением контактов Au / 2L по сравнению с Au / 1L MoSe ₂ из-за более низкого барьера Шоттки высота и уменьшенное повреждение поверхности от контактного испарения.^21,22,56

AlO _x легирование и улучшенная производительность 2L MoSe ₂. (а) Сравнение переноса (линейного и логарифмического шкала) характеристики до (синий) и после (красный) N ₂ отжиг. Увеличение I _на, улучшенное соотношение I _на/ I _от > 10 ⁶, и наблюдается сдвиг порогового напряжения Δ В _T = −7,5 В, что указывает на индуцированное электронное легирование.(б) Передаточные и (в) выходные характеристики 2L MoSe ₂ полевого транзистора после отжига N ₂ при 200 ° C в течение 40 мин., длиной 500 нм. Кривая передачи показывает пиковую плотность тока ~ 65 мкА / мкм. при В _DS = 4 В, а кривая выхода показывает линейный I _D – V _DS соотношение.

Поскольку устройства были измеряется в воздухе, роль AlO _x укупорка двоякий: он пассивирует атомарно тонкий канал из окружающей воздушной среды, и это также может увеличить количество электронов плотность.Эффекты укупорки AlO _x и отжиг на наших устройствах MoSe ₂ можно объяснить аналогичным аналогично недавним отчетам о полевых транзисторах MoS ₂ и ReS ₂. ^14,41 На основе внутренних фотоэмиссионных измерений 1L MoSe ₂, ⁵⁷ его выравнивание полосы с AlO _x позволяет легировать электронами, а именно, минимумы его зоны проводимости лежат ниже дефектов донорного типа в AlO _x.⁴¹

b показывает передаточные характеристики AlO _x 2L MoSe ₂ FET (длина канала L = 500 нм) после отжига N ₂, достижение пикового тока плотность ∼65 мкА / мкм при В _DS = 4 В с I _на/ I _выкл из> 10 ⁶. Это устройство показывает хорошие представление с лучшей плотностью тока для атомарно тонкого (здесь 2L) полевого транзистора на основе MoSe ₂, о котором сообщалось на сегодняшний день, без ухудшения характеристик I _{при соотношении}/ I _{при соотношении}.^{19,31,33,34,40} Сопоставимые характеристики были достигнуты в 2L MoSe ₂ Ли и др., ¹⁹, хотя количественное сравнение затруднено, поскольку ширина канала была не вполне определен. Выходная характеристика того же устройства показано в c, где В _GS изменяется от 10 до 60 В с минимальный гистерезис. Улучшенное контактное сопротивление и уменьшенное Шоттки барьер приводит к омическому поведению L = 500 нм канал при большом положительном смещении затвора.Далее мы покажем, что улучшенный плотность тока в 2L по сравнению с 1L MoSe ₂ устройств хорошо коррелирует со снижением контактного сопротивления.

2,5. MoSe

₂ Контактное сопротивление

Используем передачу метод длины (TLM) и Y -функция метод извлечения R _C из наших AlO _x-закрытых 1L и 2L MoSe ₂ полевых транзисторов, до и после отжига N ₂. Для измерений TLM, мы включили короткие каналы ∼100 нм для точной оценки из R _C.⁵ a показывает извлечение из R _C из измерения TLM для 1 л MoSe ₂ полевых транзисторов, где символы представляют экспериментальные данные, а линии представляют линейную аппроксимацию. Плотность носителей оценивается из линейная зависимость заряда от напряжения перегрузки затвора определяется как n ≈ C _ox ( V _GS – V _T) / q , где C _ox ≈ 38,4 нФ / см ² – оксидная емкость для SiO ₂ 90 нм, q – элементарный заряд, В _GS – напряжение затвора, а В _T – пороговое значение. напряжение, определяемое методом линейной экстраполяции для каждого канала длина.

MoSe ₂ контактное сопротивление. (a) R _TOT и длина канала ( L ) для экстракции R _C и R _sh до (синий) и после (красный) N ₂ отжиг для AlO _x – закрытый 1 л MoSe ₂. А значительное уменьшение R _C и R _sh наблюдается при отжиге N ₂ при 200 ° С в течение 40 мин; символы – экспериментальные данные, а линии линейные аппроксимации экспериментальных данных.(b) R _C по сравнению с V _GS из метода Y -функции для полевого транзистора 2L MoSe ₂ длиной 500 нм. Из В режиме сильного накопления мы извлекаем R _C ∼60 кОм · мкм для 2L MoSe ₂ при В _DS = 1 В и В _GS при> 35 В.

Получены удовлетворительные линейные посадки для измеренного полного сопротивления (нормализовано по ширине) R _TOT по сравнению с длиной канала L для нашего AlO _x-Capped MoSe ₂ до и после N ₂ отжиг, означает относительно однородные свойства в массиве TLM.Перехват линейной посадки дает 2 R _C, а наклон дает сопротивление листа ( R _sh). Извлекаем R _C = 8 ± 2 МОм · мкм при 300 K для n ≈ 3,3 × 10 ¹² см ^–2 (с погрешностью, отражающей 96% доверительной вероятности). интервалы) для AlO _x -дегированный 1L MoSe ₂ (синий). Важно отметить, что R _C уменьшено до 1,2 ± 0,4 МОм · мкм при 300 К для n ≈ 5.5 × 10 ¹² см ^–2 с доверительный интервал 98% после обработки отжигом N ₂ (красный). Стоимость R шиллингов составляет ∼42 МОм / □ для AlO _x-ограниченный 1 л MoSe ₂, и оно уменьшается до ~ 14 МОм / □ после отжига N ₂. Это первая характеристика контакта сопротивление в 1L MoSe _2, и в этот момент существенное требуется улучшение R _C для соответствия требованиям требования для практического применения.Похоже, что отжиг в инертной окружающей среде ( например, , N ₂) после AlO _x укупорка является важным шагом в восстановлении из R _C в 1L 2D полупроводниках; похожий наблюдалось в AlO _{, x ,}, легированном. MoS ₂ устройств. ¹⁴

Для 2L MoSe ₂ устройств, массивы TLM отсутствовали, и поэтому мы использовали метод Y -функции ^58,59 для оценки их R _C.Подробная информация о функциональном фитинге Y приведена в разделе S3. Экстракция функции Y для AlO _x 2L MoSe ₂ полевого транзистора после отжига N ₂ ( L = 500 нм и W = 1,5 мкм) показывает V _Т из ∼18 V (прямая развертка) и μ ₀ ∼3 см ² V ^–1 с ^–1 (Рисунок S2). b отображает извлечение R _C с использованием метода Y -функции при В _DS = 1 В.Пунктирная (черная) линия представляет среднее значение R _C ∼60 кОм · мкм для В _GS> 35 В. Следует отметить, что значение R _C, рассчитанное на основе функции Y ^18,58 является верхней границей, а истинное значение R _C может быть ниже. Наши результаты показывают, что устройства 2L MoSe ₂ достигают в ~ 20 раз лучшего контактного сопротивления. по сравнению с 1L, что подчеркивает необходимость оптимизации количества слоев в полупроводниковых приборах от 1L до FL 2D.

В заключение, мы Обратите внимание, что отжиг при 350 ° C в инертном ambient был выполнен для проверки стабильности устройств MoSe ₂ к конечной температуре обработки линии. 1л аппараты улучшены при отжиге (раздел S5), а 2L устройства не могли быть протестированы из-за ограниченного количества устройств (которые до этого претерпели электрический пробой во время измерений заключительный этап отжига). Эти результаты предполагают, что хотя селениды менее устойчивы на воздухе по сравнению с сульфидами, надлежащая инкапсуляция может обеспечить достаточную защиту.

4. Методы

4.1. MoSe

₂ Изготовление полевых транзисторов

MoSe ₂ было осажден на 90 нм термически выращенного SiO ₂ на подложках Si (p ⁺⁺) (<5 мОм · см) с использованием процесса химического осаждения из паровой фазы (CVD) (Раздел S1). Электронно-лучевая литография (EBL) используется для определения электроды, площадь канала и контактные площадки зонда (100 мкм × 100 мкм) за три отдельных шага. Электроды из металла Au с длиной волны 50 нм. осажденные электронно-лучевым испарением в высоком вакууме (∼5.8 × 10 ^–8 Торр) в условиях без адгезионного слоя для достижения чистого контактного интерфейса. Использовалась плазма O ₂. реактивное ионное травление (давление = 20 мТорр и поток O ₂ 20 sccm) в течение 30 с, чтобы сформировать четко определенные каналы. Кроме того, контактные площадки Ti (15 нм) / Au (50 нм) осаждаются электронным лучом метод испарения в условиях вакуума ∼9 × 10 ^–7 Торр с последующим отрывом в ацетоне и очисткой IPA.

4.2. AlO

_x Укупорка и Отжиг

Перед AlO _x Покрытие, затравочный слой металлического Al толщиной ∼1.5 нм (осаждение скорость ∼0,5 Å / с) напыляли на устройства MoSe ₂ методом электронно-лучевого испарения. Затравочный слой Al окисляется под воздействием на воздухе и служит зародышевым слоем для AlO _x. Далее отжиг проводился в атмосфере формовочного газа (ФГ). при 250 ° C в течение 30 мин. AlO _x (20 нм) был нанесен методом ALD с использованием триметилалюминия (ТМА) и воды (H ₂ O) в качестве предшественников при 150 ° C. До роста ALD, мы провели осаждение 10 нм Al ₂ O ₃ для пассивации камеры и провел шесть циклов стирки ТМА.AlO _x покрывает всю структуру транзистора, как область контактов, так и области каналов, как схематично показано на b. После осаждения AlO _x проводят отжиг в атмосфере N ₂. при 200 ° C в течение 40 мин для дальнейшего улучшения характеристик устройства.

4.3. Характеристика

Образец MoSe ₂ топография впервые была охарактеризована с помощью оптической микроскопии (Zeiss Axiotron). Рамановская и ФЛ спектроскопия проводилась с использованием прибор Horiba LabRam Revolution HR с лазером 532 нм, 1800 Решетка 1 / мм и объектив с большим рабочим расстоянием 50 ×, в то время как Положение пика Si при 520 см ^–1 использовалось в качестве стандарта. пиковая ссылка.Рамановское сопоставление было выполнено с прибор WITec alpha300 R с лазером 532 нм, решеткой 1800 г / мм, Объектив с 50-кратным увеличением и программное обеспечение WITec Suite FIVE для анализа. Раман и спектры ФЛ использовались для характеристики толщины, однородности, и качество материала образцов MoSe ₂. Все электрические характеристики были выполнены с помощью Keysight B1500. анализатор параметров полупроводников при комнатной температуре на воздухе.

Наноразмерная архитектура менее 10 нм для полевых транзисторов с двумерным материалом

В условиях тенденции экологичного и комфортного развития зданий эффективное управление энергопотреблением в зданиях стало одной из проблем, с которыми страны активно сталкиваются.Спрос людей на жилые дома изменился с прежнего выживания на комфортный и пригодный для жизни тип. Высокий уровень потребления тепловой энергии заслуживает глубокого изучения. Чтобы снизить потребление энергии, реализовать концепцию энергосбережения в зданиях и понять потребление энергии различными строительными материалами и влияние внешних факторов на тепловой комфорт человека, в этой книге было проведено исследование теплового комфорта в зданиях, основанного на энергии. -сохранение концепций.Прежде всего, эта статья знакомит с концепцией и режимом применения концепций энергосбережения в зданиях, а также с концепцией теплового комфорта и индексом SET стандартной эффективной температуры, включая двухузловую модель и алгоритм, используемый в уравнении теплового баланса Фангера. . В экспериментальной части была разработана модель, основанная на концепции энергосбережения, для прогнозирования и анализа энергопотребления и эффектов теплового комфорта в здании. В аналитической части представлен всесторонний анализ влияния температуры, влажности, скорости ветра и пола на тепловой комфорт, методы улучшения теплового комфорта, изменения совокупной нагрузки с коэффициентом теплопередачи окон и влияние окон из различных материалов. по потреблению энергии.При одинаковой температуре разная скорость ветра и разная степень теплового ощущения. При скорости ветра 0,18 м / с и температуре 28 ° C тепловое ощущение составляет 0,32, а ощущение человека близко к нейтральному. Когда скорость ветра увеличивается до 0,72 м / с, ощущение тепла падает до -0,45, и человеческое тело ощущается нейтральным и прохладным. Видно, что увеличение скорости ветра оказывает определенное компенсационное влияние на тепловые ощущения человеческого тела. Когда скорость ветра не меняется, увеличивайте температуру воздуха.Например, когда скорость ветра составляет 0,72 м / с, температура составляет 28 ° C, а тепловое ощущение составляет -0,45, а при повышении температуры до 29 ° C тепловое ощущение составляет 0,08, что показывает, что температура улучшает тепловые ощущения человеческого тела, что имеет определенный компенсирующий эффект. Изучая тепловой комфорт зданий на основе энергосберегающих концепций, можно получить влияние внешних факторов на тепловой комфорт, тем самым оптимизируя строительные материалы и используя строительные материалы с более низкими коэффициентами теплопередачи для снижения потребления тепловой энергии.1. Введение Строительство, основанное на концепции энергосбережения, – это принципиально новая архитектурная дизайнерская концепция. Обеспечивая комфортное пространство для занятий, он обеспечивает более здоровое качество жизни и эффективную рабочую среду для пользователей здания. Его цель развития – максимизировать здание, оптимизировать эффективность, одновременно защищая окружающую среду и увеличивая ценность использования ресурсов, минимизировать негативное влияние здания на окружающую среду, эффективно снижать эксплуатационные расходы и достигать самых высоких показателей затрат [1 ].Концепция «зеленого» строительства должна быть воплощена на протяжении всего жизненного цикла здания, от транспортировки, обработки и производства материалов до нового строительства, эксплуатации и технического обслуживания, а также окончательного сноса. Помимо внедрения множества передовых энергосберегающих и экологически безопасных технологий, для энергосберегающих зданий более важно тесно интегрировать естественные науки и окружающую среду человека, демонстрируя концепцию развития, ориентированную на людей, и позволяя людям, окружающей среде и зданиям гармонично развиваются.Таким образом, энергоэффективные здания, несомненно, стали одной из самых влиятельных тенденций развития в современном мире. Оценка комфорта неотделима от архитектуры. Архитектурный комфорт включает в себя две специфические концепции, а именно комфорт здания и комфорт физической среды. Комфорт здания в основном сосредоточен на его функциональности, включая удобство проживания и удобство жилых помещений, в том числе безбарьерный дизайн здания.Для сравнения: комфорт физической среды во многом зависит от состояния человека и будет меняться в зависимости от его ощущений. С продвижением интеллектуальных зданий, бесконечное появление интеллектуального оборудования и интегрированных систем не только обеспечивает большое удобство для нашей жизни, но и в значительной степени улучшает комфорт жилой среды [2]. На основании вышеизложенного фона энергосберегающих концептуальных зданий многие ученые в стране и за рубежом провели соответствующие исследования.Мейер В. считает, что энергоэффективная реконструкция зданий направлена на экономию энергии и, таким образом, сокращение выбросов углекислого газа. Повышение энергоэффективности зданий обычно означает снижение воздухообмена в сочетании с другими проблемами качества воздуха внутри помещений, что может привести к увеличению концентрации радона внутри помещений (Rn-222). Чтобы исследовать серьезность этой проблемы, автор измерил концентрацию радона в энергоэффективных реконструируемых и низкоэнергетических домах (пассивных домах). В течение 1 года детектор орбитального травления был использован во всех типах зданий.Автор берет эталонные образцы неотремонтированных непассивных зданий из национальной базы данных по радону для сравнения, выбирает здания с такими же характеристиками, связанными с радоном, и строит их на геологическом грунте, эквивалентном геологическому грунту исследования. Принятый метод составления эталонной выборки заключается в том, что измеренным значениям отремонтированного дома и нижней комнаты пассивного дома присваивается измеренное значение из базы данных. Статистический анализ показывает, что по сравнению с неотремонтированными домами, дома, отремонтированные с целью повышения энергоэффективности, имеют более широкий диапазон концентрации радона в помещениях.В зданиях, отремонтированных с целью повышения энергоэффективности, средние и медианные концентрации радона почти удвоились. Напротив, нет существенной разницы в распределении пассивных домов и домов, которые не подвергались энергоэффективному ремонту. Авторские исследования по энергосбережению имеют определенное значение для повышения энергоэффективности зданий, но у автора нет контрольных переменных, и для сравнительного анализа необходимо создать пустую контрольную группу [3].Миддел А. отметил, что в жарких пустынных городах затенение играет важную роль в проектировании открытых пространств, подходящих для пешеходов. В ходе исследования изучалось влияние фотоэлектрических затенений навеса и тени деревьев на тепловой комфорт с помощью метеорологических наблюдений и полевых исследований на пешеходных улицах кампуса Темпе Университета штата Аризона. В течение года, в отдельные солнечные и безветренные дни, представляющие каждый сезон, исследователь проводил метеорологический разрез каждый час с 7:00 утра до 6:00 дня и исследовал жару у 1284 человек.По 9-балльной системе семантических различий тень снижает голосование тепловых ощущений примерно на 1 балл, тем самым повышая тепловой комфорт в любое время года, кроме зимы. Тип затенения (дерево или навес от солнца) не оказывает значительного влияния на воспринимаемый комфорт, указывая на то, что искусственное и естественное затенение одинаково эффективно в жарком и сухом климате. Температура Земли является причиной 51% разницы в голосовании по тепловым ощущениям и является единственным статистически значимым метеорологическим предсказателем.Важные неметеорологические факторы включают адаптацию, голосование за тепловой комфорт, тепловые предпочтения, пол, сезон и время суток. Возвращение теплового ощущения к физиологически эквивалентной температуре дает нейтральную температуру 28,6 ° C, приемлемый диапазон комфорта составляет 19,1–38,1 ° C, а предпочтительная температура составляет 20,8 ° C. Респонденты полагают, что воздействие температур выше нейтральной и пребывание в кондиционере заставит их чувствовать себя более комфортно, что указывает на то, что они отстают в реакции на внешние условия.В исследовании автора подчеркивается важность активного управления доступом к солнечной энергии для снижения теплового стресса в жарких городских районах. В ходе исследования было проведено исследование теплового комфорта и для иллюстрации использовались индикаторы голосования PMV. Приведены ссылки на выборки обследований, но они не содержат разумных предложений о том, как улучшить тепловой комфорт [4]. Цель исследования Д. Киуписа – предложить эффективный метод экспериментального проектирования и разработки геополимерных продуктов, который может удовлетворить широкий спектр требований конечных пользователей.Метод включает в себя применение многофакторной экспериментальной модели дизайна с помощью метода Тагучи, который позволяет изучать комбинированное влияние выбранных параметров на отклик экспериментальной системы путем проведения минимального количества экспериментов, что значительно сокращает время и стоимость экспериментов. весь процесс. Результаты показали, что использование различного сырья и добавок, а также контролируемые изменения параметров синтеза и условий производства привели к производству геополимеров с широким диапазоном конечных свойств.Этот метод используется для разработки геополимеров с прочностью на сжатие, плотностью и теплопроводностью в диапазоне 2–55 МПа, 0,6–2,0 г / см³ и 0,09–0,40 Вт / мК соответственно. Автор изучил соответствующие характеристики указанных строительных материалов, но не проанализировал перспективы применения этих материалов, такие как прочность на сжатие и плотность этих материалов, которые делают их применимыми в зданиях [5]. В статье исследуется тепловой комфорт зданий на основе концепции энергосбережения.Во-первых, эта статья знакомит с концепцией и режимом применения концепций энергосбережения в зданиях, а также с концепцией теплового комфорта и индексом SET стандартной эффективной температуры, включая двухузловую модель и алгоритм, используемый в уравнении теплового баланса Фангера. В экспериментальной части была разработана модель, основанная на концепции энергосбережения, для прогнозирования и анализа энергопотребления и эффектов теплового комфорта в здании. В аналитической части он всесторонне анализирует влияние температуры, влажности, скорости ветра и пола на тепловой комфорт, методы улучшения теплового комфорта, изменения совокупной нагрузки с коэффициентом теплопередачи окон и влияние окон из различных материалов на потребление энергии.Новшество этой статьи – интегрировать концепции энергосбережения в современные здания, чтобы повысить осведомленность людей о защите окружающей среды и экологии, выбрать несколько внешних показателей для исследования теплового комфорта, выбрать материалы с наилучшей энергоэффективностью и провести углубленный анализ тепловой комфорт человеческого тела в здании с разных сторон. 2. Создание методов теплового комфорта на основе энергосберегающих концепций. 2.1. Концепция энергосбережения Основным содержанием концепции энергосбережения является снижение потребления энергии и повышение энергоэффективности, что в основном отражается в зеленых зданиях с точки зрения зданий.Зеленое строительство, как следует из его названия, заключается в создании экономичной, удобной, энергосберегающей, эффективной, надежной, безопасной и здоровой среды обитания на уровне низкой нагрузки на окружающую среду за счет снижения энергопотребления, максимального использования существующих ресурсов и осознавая людей и окружающую среду. Цель здания – быть взаимовыгодными для симбиоза, устойчивого развития и гармоничного сосуществования. С непрерывным прогрессом экономики и общества, устойчивым и быстрым развитием национальной экономики и улучшением текущего социального уровня жизни, потребность общества в жизненной среде и стандартах управления продолжает расти, и появляются новые и более высокие требования к функции зданий.В наши дни в зеленых домах устанавливают различное электрооборудование. Широкое применение технологии электрической автоматизации в «зеленых» зданиях повысило экономичность, надежность и комфорт проживания в зданиях, а также улучшило возможности эксплуатации и управления строительным оборудованием [6, 7]. Зеленые здания действительно могут снизить потребление энергии примерно на 40% и более, но первоначальные вложения слишком велики. С внутренней стороны здания необходимо учитывать отопление, вентиляцию, водоснабжение и канализацию, освещение и т. Д.; снаружи здания следует учитывать природные ресурсы, которые могут максимально их заменить [8]. И мы должны всесторонне рассматривать их взаимное сотрудничество. Это усложняет процесс строительства здания. Еще одна концепция зеленого строительства заключается в том, что расходные материалы самого здания также должны соответствовать требованиям защиты окружающей среды. В настоящее время большинство строительных материалов не подлежат переработке и не могут быть повторно использованы при сносе зданий. Это тратит ресурсы и даже вызывает загрязнение.Экологически чистые альтернативные материалы не только пригодны для вторичной переработки, но и могут увеличить срок службы зданий. Принципиальная схема системы отопления, вентиляции и кондиционирования в энергосберегающих зданиях показана на рисунке 1. Можно увидеть, что система отопления, вентиляции и кондиционирования в энергосберегающих зданиях включает в себя несколько аспектов передачи тепла и основана на сохранении ресурсов, повторном использовании, переработке, а также разработке и использовании возобновляемых источников энергии. Ресурсы. Таким образом, выбор материалов конструкции ограждающих конструкций на практике также требует соблюдения четырех вышеуказанных характеристик.Такие материалы, как стены зданий, должны быть экологически чистыми и энергосберегающими [9, 10]. В энергосберегающих зданиях необходимо использовать экологически чистые строительные материалы, а термостойкость этих материалов может позволить зданиям соответствовать требованиям минимизации энергопотребления. Например, внешняя стена здания с наибольшим тепловыделением. В настоящее время 60% материалов для наружных стен на строительном рынке используют большое количество экологически чистых строительных материалов, и эффект энергосбережения очень очевиден.Помимо сохранения тепла, он может отвечать требованиям энергосбережения, а также имеет небольшой вес.

Полиэлектролитные многослойные сборки и кисти на полевых транзисторах с пониженным содержанием оксида графена для измерительных приложений

Абстрактные

Графен, двумерный полупроводниковый материал с нулевой запрещенной зоной, вызвал значительный интерес в материаловедении, накоплении энергии и сенсорной технике благодаря своим замечательным электронным и механическим свойствам. Его высокая подвижность носителей и эффект амбиполярного поля вместе с большой чувствительностью к изменениям условий окружающей среды делают графен идеально подходящим в качестве преобразующего материала для использования в различных типах датчиков.В этом отчете мы сначала описываем новый биосенсор, использующий зависимость pH полевых транзисторов на основе графена с жидкостным затвором для ферментативного обнаружения мочевины. Канал между встречно расположенными микроэлектродами исток-сток был нековалентно функционализирован двойными слоями полиэтиленимина и уреазы с использованием послойного подхода, обеспечивая LoD ниже 1 мкМ мочевины. Далее мы представляем датчик на основе полевого транзистора с восстановленным оксидом графена (rGO-FET), функционализированного каскадными ферментами аргиназы и уреазы в качестве элементов распознавания в послойной сборке с полиэтиленимином.Создание этой наноархитектуры контролировали с помощью спектроскопии поверхностного плазмонного резонанса. L-аргинин количественно определяли по изменению тока между электродом истока и стока из-за электростатических стробирующих эффектов, обусловленных образованием ионов OH- при ферментативном гидролизе L-аргинина анализируемого вещества. И, наконец, мы опишем первые результаты по соединению кальций-чувствительных полимерных щеток с графеновыми полевыми транзисторами. Присутствие ионов Ca + 2 нейтрализует заряд фосфатных групп, что приводит к изменению точки Дирака за счет электростатических стробирующих эффектов.Для получения покрытия поверхности по изменению точки Дирака используется формализм с использованием модели адсорбции Ленгмюра и уравнения Грэхема. Последние публикации 1. Бернингер Т., Блием С., Пиччинини Э., Аззарони О. и Вольфганг Кнолл В. (2018) Каскадная реакция аргиназы и уреазы на полевом транзисторе на основе графена для сверхчувствительного обнаружения аргинина в реальном времени. Биосенс. Биоэлектрон. https://doi.org/10.1016/j. bios.2018.05.027. 2. Piccinini E, Alberti S, Longo G, Berninger T, Breu J, Dostalek J, Azzaroni O and Knoll W. (2018) Расширяя границы межфазной чувствительности в графеновых датчиках на полевых транзисторах: многослойные полиэлектролиты сильно увеличивают длину экранирования Дебая.J. Phys. Chem. 122 (18): 10181–10188 3. Piccinini E, Bliem C, Reiner Rozman C, Battaglini F, Azzaroni O and Knoll W. (2017) Многослойные фермент-полиэлектролитные сборки на полевых транзисторах с восстановленным оксидом графена для приложений биочувствительности. Биосенс. Биоэлектрон. 92: 661-667. 4. Райнер Розман С., Ларисика М., Новак С. и Кнолл В. (2015) Полевой транзистор с жидкостным затвором на основе графена для биодатчиков: теория и эксперименты. Биосенс. Биоэлектрон. 70: 21-7.

Биография

В. Нолл получил степень доктора философии по биофизике в Университете Констанца в 1976 году.В 1991–1999 годах он был директором лаборатории экзотических наноматериалов в Вако, Япония, в Институте физико-химических исследований (RIKEN). С 1993 по 2008 год он был директором Института исследований полимеров Макса Планка в Майнце, Германия. С 2008 года он является научным управляющим директором Австрийского технологического института AIT. С 2010 года он является действительным членом Австрийской академии наук. В 2011 году он получил почетную докторскую степень в Университете Твенте, Нидерланды, а в 2017 году стал членом Academia Europaea.
Электронная почта: [электронная почта защищена]

PDF HTML
FET: определение, символ, работа, характеристики, типы и применение

Здравствуйте, друзья! Надеюсь, вы все счастливы, здоровы и довольны. В последнее время мы обсуждали транзисторы, от основного определения до типов и характеристик транзисторов, мы рассмотрели все это. Если у вас есть краткое представление о транзисторах, вы должны знать о полевом транзисторе или, возможно, слышали или читали о нем где-то, это один из самых ранних известных типов транзисторов, который является нашей темой для обсуждения сегодня.Полевые транзисторы
были созданы для того, чтобы скрыть недостаток ранее известных транзисторов, которые занимали большое пространство и производили много шума. Другой серьезной проблемой была низкая надежность предыдущих версий. Итак, давайте начнем с полевых транзисторов.
Определение полевого транзистора
Давайте сначала определим полевой транзистор,
«Полевой транзистор – это униполярный транзистор, сделанный из полупроводникового материала, который использует электрическое поле для управления током.”
История полевых транзисторов
Чтобы узнать, как полевые транзисторы развивались на протяжении веков, позвольте нам совершить небольшое путешествие в историю, в те дни, когда у нас не было большого количества ресурсов для материализации наших концепций.
Первая попытка создать полевой транзистор была предпринята Юлиусом Эдгаром в 1925 году, и, к сожалению, он потерпел неудачу, но ему посчастливилось запатентовать эту концепцию.
В 1934 году Оскар Хайль попытал счастья, но безуспешно.
В 1945 году полевой транзистор Junction стал первым полевым транзистором, созданным Генрихом Велкером.
В последующие годы было предпринято несколько попыток, и были представлены различные типы материалов для изготовления полевых транзисторов и родственных им типов. Все эти успешные и неудачные попытки привели к созданию современного полевого транзистора.
Униполярность полевого транзистора
Униполярность полевого транзистора означает, что транзистор использует для работы отверстия или электроны, в зависимости от типа материала, который предполагается для изготовления, в отличие от транзисторов с биполярным переходом, в которых используются как электроны, так и электроны. отверстия для их функционирования.
Символ полевого транзистора_ FET
На следующем рисунке показан символ полевого транзистора.
На рисунке можно увидеть три клеммы, а именно затвор, исток и сток, обозначенные буквами D, G и S.
Направление стрелки отражает направление электрического поля.
Символы немного отличаются для двух разных типов полевых транзисторов полевых транзисторов, они могут быть полевыми транзисторами с N каналом или полевыми транзисторами с каналом P. Вы узнаете символы различных полевых транзисторов в соответствующих разделах этой статьи.
Почему полевые транзисторы названы так, или что означает полевой транзистор?
Теперь вы, должно быть, думаете о том, как полевой транзистор получил свое название? Что это значит под полевым транзистором? За этим стоит несколько предположений, одно, которое я счел подходящим, – это то, что слабый электрический сигнал, проходящий через электрод, генерирует большее электрическое поле и через другие части транзистора, поэтому они называются полевым эффектом. транзисторы. Если вам известна какая-либо другая причина, по которой мы называем их полевыми транзисторами, кроме этой, вы можете сообщить мне об этом в разделе комментариев ниже, я с нетерпением жду вашего ответа!
BJT vs FET
Часто полевой транзистор сравнивают с BJT, давайте кратко рассмотрим их особенности в этом разделе.Это некоторые из существенных различий между ними;
BJT немного шумнее, чем FET.
BJT имеет более высокое выходное сопротивление, чем полевой транзистор.
BJT управляется током, а полевой транзистор – устройством, управляемым напряжением.
BJT имеет меньшее входное сопротивление, чем полевой транзистор.
Работа полевого транзистора на полевом транзисторе
Основная конструкция полевого транзистора на полевом транзисторе
В отличие от других типов транзисторов, полевые транзисторы не состоят из типичного коллектора, эмиттера и базы, хотя количество компонентов одинаковы, но названия и функции каждого компонента совершенно разные.Чтобы понять принцип работы полевого транзистора, давайте сначала обсудим его основные компоненты один за другим.
Источник
Источник обозначен символом S. Он действует как электрод полевого транзистора, через который носители заряда входят в канал при приложении напряжения.
Как следует из названия, источник полевого транзистора работает как источник носителей заряда.
Затвор
Он представлен буквой G, где бы вы ни увидели G, сразу предполагайте, что это полевой транзистор, в случае транзисторов.История полевого транзистора начинается с подачи напряжения на затвор, которое передается другим компонентам.
Сток
Сток обозначен символом D. Сток – это электрод полевого транзистора, который обеспечивает канал для носителей заряда, помогая им покинуть цепь.
Работа полевого транзистора
Поскольку у вас есть краткое представление об основных компонентах полевого транзистора и их функциях, мы собираемся обсудить работу полевого транзистора.
Ток всегда течет от источника S в сторону стока D.
На клеммы затвора и истока подается напряжение, которое создает токопроводящий канал между источником S и затвором G.
Электроны или дырки текут из источника S в сток D в виде потока через канал.
Есть еще несколько вещей, связанных с работой и функционированием полевых транзисторов в зависимости от их типов, которые мы собираемся обсудить в соответствующих разделах.Итак, следите за обновлениями!
Здесь возникает простой вопрос, который часто остается без ответа, почему полевые транзисторы FET называются устройствами, управляемыми напряжением?
Полевые транзисторы называются устройствами с управляемым напряжением, потому что ток в стоке, представленный как ID, зависит от напряжения на затворе G, в отличие от биполярного переходного транзистора, который является устройством с регулируемым током.
Напряжение затвора очень важно для прохождения тока по направлению к стоку.
Есть два явления, которые влияют на него: одно – это истощение канала, а другое – улучшенное состояние канала. Давайте обсудим их по порядку.
Истощение канала. Рассмотрим полевой транзистор с N-каналом, в нем большая часть электронов является носителями заряда. Сделав затвор более отрицательным, мы оттолкнем электроны от затвора, и эти электроны будут насыщать канал, увеличивая его сопротивление. Это делает область затвора тоньше из-за минимального движения электронов, но канал проводимости считается истощенным из-за повышенного сопротивления.
Снова рассмотрите n-канальный полевой транзистор, теперь подумайте сами, что произойдет, если вы сделаете затвор G полевого транзистора более положительным? Электроны устремились бы к воротам! Это сделало бы область затвора толще из-за большего трафика, но на параллельных линиях канал проводимости был бы улучшен из-за меньшего сопротивления.
Типы полевых транзисторов
Мы можем разделить полевые транзисторы на следующие типы в зависимости от их структуры;
Переход Полевой транзистор JFET
Металлооксидный полевой транзистор MOSFET
Полевой транзистор JFET с переходом
Полевой транзистор с переходом – один из простейших типов полевых транзисторов.
Они униполярны по своей функции и работают либо с электронами, либо с дырками, то же самое, что характерно для простых полевых транзисторов.
Соединительный полевой транзистор имеет очень высокий уровень входного сопротивления.
В отличие от полевого транзистора с биполярным переходом, он по сравнению с ним немного шумит или работает бесшумно.
Структура полевого транзистора Junction зависит от его типа, как правило, JFET состоит из двух полупроводниковых материалов n-типа и одного полупроводникового материала p-типа и наоборот.
Обозначение переходного полевого транзистора следующее;
Типы полевых транзисторов JFET
Есть еще два типа полевых транзисторов с переходом
N-канальные полевые транзисторы
Полевые транзисторы с каналом P
Теперь мы подробно обсудим эти два типа переходных полевых транзисторов – JFET.
Полевые транзисторы с N-каналом
Конструкция полевого транзистора с N-каналом
Давайте сначала обсудим конструкцию полевого транзистора с N-каналом. .
Затем стержень рассеивается двумя силиконовыми стержнями p-типа, которые меньше по размеру, чем силиконовый стержень n-типа, на двух крайних концах стержня подложки. Только представьте, что вы кладете и приклеиваете два маленьких блока на крайнем правом и крайнем левом краях большого блока, сделанного из дерева или любого материала, который вы можете склеить!
Теперь мы закончили диффузию материалов p-типа в нашу подложку n-типа, оставшаяся область проводит ток и обозначена как Channel.Эти каналы отвечают за проводящее действие полевых транзисторов при приложении напряжения.
После того, как мы закончили формирование канала, мы теперь увидим, как основные части, такие как Gate, Source и Drain, формируются из этих рассеянных полупроводниковых блоков.
Две диффузные кремниевые планки p-типа, которые теперь сформировали PN-переход с материалом n-типа, теперь соединены вместе, чтобы сформировать затвор.
Два конца канала, который был сформирован ранее после процесса диффузии, металлизируются для преобразования в исток и сток.
Полевые транзисторы с N каналом подразумевают, что в качестве основных носителей заряда электроны. Они более эффективны, чем полевые транзисторы с p-переходом, поскольку электроны движутся быстрее дырок.
Полевые транзисторы с P-переходом
Конструкция полевого транзистора с P-каналом
Тот же процесс повторяется для создания полевого транзистора с p-переходом.
Подложка из материала p-типа берется в виде большой пластины или стержня и затем рассеивается двумя меньшими стержнями n-типа.
Канал, образованный после диффузии, затем металлизируется с обоих концов, образуя исток и сток.
PN-переход, образованный двумя полупроводниковыми материалами n-типа, затем соединяется, образуя затвор.
Так устроены полевые транзисторы с p-переходом.
Полевые транзисторы с p-переходом подразумевают дырки в качестве основных носителей заряда, поскольку они униполярны.
Работа переходного полевого транзистора
Переходный полевой транзистор всегда работает в режиме обратного смещения, поэтому они имеют очень высокий входной импеданс.
В случае полевого транзистора с переходным эффектом ток затвора равен нулю, что обозначается как; IG = 0
Входное напряжение, представленное VGS, является регулирующим фактором для выходного тока, представленного идентификатором.
Вы, должно быть, думаете, как мы контролируем ширину канала, по которому проходит ток? Ответ прост: мы изменяем ширину PN перехода с обеих сторон канала, что увеличивает сопротивление протеканию тока.
Поскольку мы уже знаем, что переходной полевой транзистор работает только в условиях обратного смещения, давайте теперь обсудим несколько сценариев, чтобы узнать, как генерируется выходной сигнал при различных обстоятельствах.
Условие нулевого смещения переходного полевого транзистора
Когда на затвор не подается внешнее напряжение VGS, результирующее напряжение на стоке будет равно нулю, что можно записать как VGS = VDS = 0
Области истощения будут иметь ту же толщину, что и раньше, потому что напряжение еще не приложено.
В этом состоянии смещения нуля возникает ток стока, позвольте мне рассказать вам, как это сделать! Носители заряда в отсутствие разности потенциалов начинают перемещаться от истока к стоку, создавая ток стока, противоположный обычному протеканию тока.
Таким образом, в состоянии смещения нуля в соединительном полевом транзисторе присутствует только ток стока.
Состояние обратного смещения переходного полевого транзистора
Сценарий приложения малого обратного напряжения
При наличии потенциала или небольшого напряжения напряжение затвор-исток VGS, от которого зависит ID тока стока, зависит от При применении малого обратного потенциала ширина обедненной области увеличивается.
Из-за увеличения ширины обедненных областей с обеих сторон канал испытывает трудности с прохождением тока.
Эта сложность канала для проведения тока приводит к падению напряжения.
Ширина области истощения увеличивается больше по направлению к выводу стока, это можно рассматривать как случайность, но в науке ничего не существует в рамках рассуждений и логики, область истощения увеличивается больше в направлении стока, потому что падение напряжения выше на стороне стока .
Имеется меньшее значение ID тока стока из-за сжатия проводящего канала.
Сценарий приложения большого обратного напряжения
В этом случае мы применяем более высокое отрицательное напряжение, которое является нашим напряжением от затвора до источника, представленное VGS
Области истощения обоих соответствующих PN-переходов продолжают увеличиваться в ширину.
В конце концов, обе области истощения встречаются или, можно сказать, касаются друг друга.
Вот вам вопрос, что произойдет, если обе области истощения встретятся или растворились бы друг в друге? В конечном итоге они заблокируют прохождение тока!
Точка, в которой конкретное напряжение полностью блокирует канал проводимости, называется напряжением отсечки или иногда отсечкой.
MOSFET_ Металлооксидные полевые транзисторы.
Второй тип полевых транзисторов – MOSFET, металлооксидные полевые транзисторы.
Металлооксидные полевые транзисторы – один из наиболее распространенных типов транзисторов, широко используемых.
Характеристики полевого МОП-транзистора
МОП-транзистор потребляет меньше энергии, чем другие транзисторы.
Они исключительно масштабируемы и, если вспомнить закон Мура, являются лучшим его практическим проявлением.
Полевые МОП-транзисторы
имеют высокую скорость переключения, поэтому они используются для генерации последовательностей импульсов. Вы знаете, что такое последовательность импульсов? Последовательность импульсов представляет собой прямоугольную форму асимметричных волн, которые являются периодическими, но несинусоидальными по своей природе.
Полевые транзисторы из оксида металла
считаются идеальными для цифровых, аналоговых и линейных схем.
Иногда металлооксидные полевые транзисторы – МОП-транзисторы также называют IGFET, полевые транзисторы с изолированным затвором.
Базовая структура полевого МОП-транзистора
Давайте теперь обсудим базовую структуру полевого транзистора на основе оксида металла MOSFET.
Металлооксидный полевой транзистор MOSFET состоит из четырех компонентов, в отличие от JFET.
Компоненты полевого МОП-транзистора включают исток S, сток D, корпус B и затвор G.
Затвор разделен корпусом транзистора через изоляционный материал
MOSFET
очень похож на JFET, но основное отличие заключается в изоляции затворного электрода от канала проводимости, будь то P-канал или N-канал, с помощью тонкого слоя в основном SiO2 или стекла.
Изоляция вывода затвора слоем оксида металла помогает увеличить входное сопротивление.Изоляция может увеличить значение входного сопротивления до мегаомов.
Для получения подробного обзора MOSFET, его конструкции, работы и приложений вы можете обратиться к подробной статье, представленной на нашем веб-сайте.
Обозначение металлооксидного полевого транзистора MOSFE T
Следующий символ используется для обозначения полевого МОП-транзистора.
Стрелка указывает направление тока, и я уже знаю, что вы это знаете!
Теперь вы, должно быть, думаете, почему символическое представление показывает только три терминала, пожалуйста, не ищите четвертый! Потому что источник всегда прикреплен к терминалу тела и представлен как один терминал.
Таким образом, вы можете увидеть только три терминала с именами Gate G, Drain D и Source S.
Типы полевых МОП-транзисторов
Ниже приведены четыре широко известных типа полевых МОП-транзисторов;
MOSFET в режиме расширения с N-каналом
МОП-транзистор в режиме расширения P-канала
МОП-транзистор с N-канальным режимом истощения
P-Channel Depletion mode MOSFET
Подробный обзор всех этих типов MOSFET можно найти в нашей статье о MOSFET.
Характеристики полевого транзистора
Напряжение тока, ВАХ полевого транзистора нанесены на график между приложенным напряжением VDS и ID тока стока.
График для изучения характеристической кривой полевого транзистора_ FET построен между изменяющимися значениями тока утечки, представленными ID по оси y, с изменяющимися значениями VDS по оси x.
На графике показаны следующие регионы;
Омическая область
Область отсечения
Насыщенность или активная область
Область разбивки
Для лучшего понимания обратитесь к графику.
Теперь подробно остановимся на каждом из регионов.
Омическая область
Это крайняя левая часть графика, которая представляет значение ID тока стока, когда приложенное напряжение транзистора между истоком и затвором равно нулю, то есть VGS = 0
Проводящий канал небольшой, но в данном случае не узкий.
Области истощения на соответствующих сторонах равны по размеру и еще не начали расширяться.
Наш полевой транзистор действует как резистор с регулируемым напряжением на данном этапе ВАХ.
Область отсечения
Это вторая область нашего графика, представленная фиолетовыми линиями.
Эта область отсечки также называется областью отсечки, потому что напряжение VGS, которое управляет током транзистора, ужасно велико, чтобы заставить схему работать как разомкнутый переключатель.
В области отсечки токопроводящий канал почти закрыт из-за увеличенной толщины областей истощения с обеих сторон.
Область насыщенности
Область насыщенности также называется активной областью графика.
В этой области полевой транзистор действует как хороший проводник.
Величина приложенного напряжения VGS, напряжение между затвором и истоком управляет транзистором.
VDS «Напряжение истока» оказывает минимальное влияние на текущий ID транзистора в этот самый момент.
Область разбивки
Это последняя и конечная область кривой характеристик полевого транзистора, вы можете наблюдать эту область в крайнем правом углу.
Напряжение между истоком и стоком, представленное VDS, в этот момент очень велико.
Напряжение настолько высокое, что токопроводящий канал разорван и максимальный ток проходит через канал в сток.
Применение полевых транзисторов
Полевые транзисторы произвели революцию в электронном мире, существует бесконечный список применений полевых транзисторов, мы собираемся обсудить несколько важных из них в этом разделе.
Полевые транзисторы Полевые транзисторы часто используются в интегральных схемах из-за их меньшего размера и компактности.
полевые транзисторы используются в операционных усилителях в качестве резисторов с переменным напряжением (VR).
Они также используются в регуляторах тембра для работы микшера на ТВ и FM.
Полевые транзисторы
также используются в логических вентилях.
Полевые транзисторы
также широко используются в производстве цифровых переключателей.
Теперь мы обсудим некоторые из наиболее продвинутых приложений полевых транзисторов,
FET как буферный усилитель
Перво-наперво, давайте сначала обсудим, что делает буфер? Буфер гарантирует, что цифровой или аналоговый сигнал успешно передан предыдущей волне.
Буфер напряжения помогает усилить ток без нарушения фактического уровня напряжения.
Итак, поскольку вы хорошо знаете функцию буфера, мы обсудим, как полевой транзистор действует на буферный усилитель.
Буферный усилитель отделяет предыдущий каскад сигнала от следующего последующего каскада, для этой цели работает сток полевого транзистора.
Наконец, вы, должно быть, думаете, какое именно свойство помогает полевому транзистору в достижении этой цели. У меня есть ответ на этот ваш вопрос! Высокий входной импеданс и низкий выходной импеданс делают полевой транзистор отличным буферным усилителем.
FET как аналоговый переключатель
В последнее время мы обсуждали использование полевых транзисторов в аналоговых и цифровых переключателях, а сейчас мы обсудим их использование в аналоговых переключателях.
Мы уже обсуждали это ранее в нашей характеристической кривой и сценариях работы полевого транзистора, когда выходное напряжение равно входному напряжению, заставляя полевой транзистор работать как переключатель.
Когда VGS, который представляет собой напряжение затвора истока, как вы уже знаете, отсутствует, полевой транзистор работает как небольшое сопротивление, хотя присутствует небольшой ток стока, но его значение почти незначительно.
Математическое выражение можно записать как
VOUT = {RDS / (RD + RDS (ON)} * Vin
Если вы помните, область отсечки кривой ВАХ нашего полевого транзистора, когда к области истока затвора прикладывается максимальное отрицательное напряжение, и в конечном итоге полевой транзистор_ полевой транзистор начинает действовать как очень высокое сопротивление.
Это сопротивление находится в диапазоне МОм.
В этом случае выходное напряжение Vout почти равно входному напряжению, которое было VGS.
FET как генератор фазового сдвига
Полевые транзисторы идеально подходят для использования в качестве генераторов фазового сдвига.
Генераторы фазового сдвига используются для генерации сигналов с широким диапазоном частот.
Полевые транзисторы
могут использоваться как для усиления, так и для работы в цепи обратной связи, поэтому они отлично подходят для работы в качестве генераторов с фазовым сдвигом.
Полевой транзистор
_ Полевые транзисторы имеют высокий входной импеданс, поэтому при использовании в качестве генераторов фазового сдвига эффект нагрузки значительно меньше.
В большинстве случаев для этой цели используются N-канальные полевые транзисторы.
Вы можете наблюдать полевые транзисторы как генераторы сдвига фазы в устройствах GPS, музыкальных инструментах и многих других местах, где модулируются аудиосигналы, например, синтез голоса.
Полевой транзистор как каскодный усилитель
Код регистра слов был получен из фразы «Каскад на катод».
Каскодные схемы состоят из двух компонентов: первый – это усилитель крутизны, а второй – буферный усилитель.
Каскодные усилители
обычно изготавливаются с использованием полевых транзисторов из-за их высокого входного сопротивления.
Мы используем каскодные усилители из-за того, что они имеют низкую входную емкость, в противном случае обычно используемые общие усилители имеют более высокое значение входной емкости, чем каскодные усилители.
Хотя коэффициент усиления по напряжению одинаков для обоих усилителей, что снова является беспроигрышной ситуацией для
Каскодные усилители на полевых транзисторах.
Полевой транзистор в мультиплексоре
Давайте сначала обсудим функцию мультиплексора, мультиплексор собирает разные сигналы от разных источников для представления в виде единого выходного сигнала. Представьте себе целый год упорной работы, а конечный результат будет отображен в единой карточке результатов после экзамена!
Соединительные полевые транзисторы используются для построения схемы мультиплексора.
Каждый полевой транзистор действует как SPST.
Если вы не знаете о SPST, позвольте мне сказать вам, что это однополюсный однопозиционный переключатель, который генерирует один выход из одного входа.
SPST используется как двухпозиционный переключатель в цепях.
Рассмотрим принципиальную схему, приведенную ниже;
Все входные сигналы блокируются, когда управляющие сигналы становятся более отрицательными, чем напряжение источника затвора VGS.
Это условие блокирует все входные сигналы.
Обнуляя любое из управляющих напряжений V1, V2 или V3, мы можем получить единственную желаемую выходную волну.
Считайте, что если вы установите V2 в ноль, мы получим треугольный сигнал.
Если мы повернем V3 к нулю, вы сами сможете определить из принципиальной схемы волновой сигнал, который вы получите, Go! Прокрутите вверх!
Так вот как полевые транзисторы используются в мультиплексорах.
FET как малошумящий входной усилитель
Как вы определяете шум? Звук, неприятный для ушей, или при разговоре о помехах, вызывающих ненужную турбулентность на желаемом выходе, делая его скудным или слабым.
Шум возникает во многих механических и электрических приборах, но иногда для некоторых вещей это терпимо, а иногда нет!
Только представьте себе мешающий шум, когда вы транслируете видео или аудио, громкий сигнал, который размывает музыку во время солнечного пляжного дня на вашем радио, никому это не нужно! Поэтому для малошумящего усиления используются полевые транзисторы.
Шум не имеет ничего общего с мощностью сигнала, поэтому он всегда присутствует, даже когда вы закончили прямую трансляцию!
Шумоподавление – это недостаток многих электронных устройств, но его яркая сторона заключается в том, что наши полевые транзисторы создают немного меньше шума, особенно если они используются во входной части приемника сигнала.
Полевые транзисторы
тоже немного шумят, но у меня есть решение, MOSFET используются там, где недопустим даже небольшой шум, не волнуйтесь, мы поговорим о MOSFET в нашей следующей статье!
Итак, наконец, мы можем сказать, что, если мы используем полевой транзистор_ полевой транзистор на входе, будет меньшее усиление нежелательного сигнала в нашем сгенерированном выходе.
FET в качестве ограничителя тока
Junction Field Effect Transistors можно использовать для создания цепи ограничения тока.
По этой характеристике и расположению изготавливаются диоды постоянного тока и регуляторы тока, давайте обсудим процесс, но сначала обратимся к принципиальной схеме для лучшего понимания.
Когда происходит превышение напряжения питания из-за каких-либо отклонений в системе, транзистор с эффектом поля перехода немедленно начинает работать в своей активной или насыщенной области, я надеюсь, что к настоящему времени вы хорошо осведомлены об активной области эффекта поля перехода транзистор, если нет, обратитесь к разделу графика ВАХ и его объяснению!
В этом случае транзистор с полевым эффектом соединения действует как источник тока и предотвращает дальнейший ток нагрузки.
Итак, друзья, этот последний сегмент завершает наше обсуждение полевых транзисторов (FET). Надеюсь, вы узнали что-то новое из этого обсуждения. Для любых предложений, конструктивной критики или небольшой признательности вы можете использовать раздел комментариев ниже. До скорой встречи со следующей темой, удачного дня впереди!
Высоковольтные полевые транзисторы GaN-на-Si для коммутационных приложений
Abstract
Благодаря особым свойствам материала, таким как широкая запрещенная зона, высокая подвижность электронов и высокое поле пробоя, полупроводниковые устройства на основе нитрида галлия (GaN) хорошо подходят для приложений переключения мощности.Технология GaN-на-Si может значительно снизить стоимость пластин для устройств на основе GaN. Размер высококачественной пластины GaN-on-Si теперь составляет до 6 дюймов. Чтобы реализовать GaN-транзисторы для высоковольтных коммутационных приложений, используются три основные технологии. Один из них – реализация нормально выключенного режима с низким током утечки; второй – уменьшение сопротивления включения; третий – повышение напряжения пробоя устройства. Еще одно преимущество устройства на основе GaN – способность работать при высоких температурах.Широкая запрещенная зона GaN приводит к очень низкой тепловой генерации носителей. В этой диссертации предлагается полевой транзистор (FET), использующий структуру металл-изолятор-полупроводник (MIS), обеспечивающий нормальную работу в выключенном состоянии, не зависящее от температуры пороговое напряжение и способность блокировки 600 В при 200 ° C.
Основное содержание
Загрузить PDF для просмотраПросмотреть больше

Больше информации Меньше информации
Закрывать
Введите пароль, чтобы открыть этот PDF-файл:
Отмена Ok
Подготовка документа к печати…
Отмена
Полевой транзистор в режиме расширения с N-каналом
% PDF-1.4 % 1 0 объект > эндобдж 5 0 obj / Title (NDS7002A – N-канальный полевой транзистор в режиме улучшения) >> эндобдж 2 0 obj > эндобдж 3 0 obj > эндобдж 4 0 obj > транслировать BroadVision, Inc.2021-08-05T11: 09: 32-07: 002021-07-21T14: 42: 45-07: 002021-08-05T11: 09: 32-07: 00application / pdf
NDS7002A – N-Channel Enhancement Режим полевого транзистора
на полу
Эти N-канальные полевые транзисторы с улучшенным режимом производится с использованием запатентованной onsemi, высокой плотности ячеек, DMOS технология.
Acrobat Distiller 21.0 (Windows) uuid: 2ccec719-6db6-442a-adbf-b638fa514490uuid: 57c00f59-892e-4740-8c10-99ed8c3dfdce конечный поток эндобдж 6 0 obj > эндобдж 7 0 объект > эндобдж 8 0 объект > эндобдж 9 0 объект > эндобдж 10 0 obj > эндобдж 11 0 объект > эндобдж 12 0 объект > эндобдж 13 0 объект > эндобдж 14 0 объект > эндобдж 15 0 объект > эндобдж 16 0 объект > эндобдж 17 0 объект > эндобдж 18 0 объект > эндобдж 19 0 объект > эндобдж 20 0 объект > эндобдж 21 0 объект > эндобдж 22 0 объект > эндобдж 23 0 объект > эндобдж 24 0 объект > транслировать HTVK6Z0 /) `A @ ܋ $> ŏeIY, 9WkKUҟ + WRNcHTGM_ ߶} tE
Органические полевые транзисторы с верхним затвором для стабильной работы при низком напряжении на целлюлозных нанокристаллических подложках
Органические полевые транзисторы с верхним затвором для стабильной работы при низком напряжении на подложках из нанокристаллов целлюлозы | Treesearch Перейти к основному содержанию
The.gov означает, что это официально.
Веб-сайты федерального правительства часто заканчиваются на .gov или .mil. Прежде чем делиться конфиденциальной информацией, убедитесь, что вы находитесь на сайте федерального правительства.
Сайт безопасен.
https: // гарантирует, что вы подключаетесь к официальному веб-сайту и что любая предоставляемая вами информация шифруется и безопасно передается.
Автор (ы):
Чэн-Инь Ван
Канек Фуэнтес-Эрнандес
Джен-Чие Лю
Амир Диндар
Сангму Чой
Джеффри П.Янгблад
Бернар Киппелен
Тип публикации:
Научный журнал (JRNL)
Первичная станция (и):
Лаборатория лесных товаров
Источник:
Прикладные материалы и интерфейсы ACS
Описание
Мы сообщаем о рабочих характеристиках и характеристиках органических полевых транзисторов с верхним затвором (OFET), состоящих из двухслойного диэлектрика затвора из CYTOP / Al2O3 и обработанного в растворе полупроводникового слоя, изготовленного из смеси TIPS-пентацен: PTAA, изготовленного на пригодных для повторного использования подложках из нанокристаллов целлюлозы и глицерина (CNC / глицерин).Эти OFET демонстрируют низкое рабочее напряжение, низкое пороговое напряжение, среднюю полевую подвижность 0,11 см2 / (В · с), а также хорошую полку и стабильность работы в условиях окружающей среды. Для повышения эксплуатационной стабильности в окружающей среде пассивирующий слой Al2O3 выращивается путем осаждения атомных слоев (ALD) непосредственно на подложки с ЧПУ / глицерином. Этот слой защищает слой органического полупроводника от влаги и других химикатов, которые могут проникать сквозь подложку или диффундировать из нее.
Цитата
Ван, Чэн-Инь; Фуэнтес-Эрнандес, Канек; Лю, Джен-Цзе; Диндар, Амир; Чой, Сангму; Янгблад, Джеффри П.; Луна, Роберт Дж .; Киппелен, Бернар. 2015. Стабильные низковольтные полевые транзисторы с верхним затвором на целлюлозных нанокристаллических подложках. Прикладные материалы и интерфейсы ACS. 7 (8): 4804-4808.
Процитировано
Примечания к публикации
Мы рекомендуем вам также распечатать эту страницу и прикрепить ее к распечатке статьи, чтобы сохранить полную информацию о цитировании.

Транзисторные сборки полевых транзисторов: AP4525GEM, Сборка из полевых транзисторов, N+P-канальный, 40 В, -5 А/6 А, 2 Вт, [SOP-8], Advanced Power

Транзисторные сборки Onelec.ru

Полевые транзисторы с изолированным затвором со встроенным каналом

Теги

Управление мощной нагрузкой постоянного тока.

Схема дарлингтона принцип работы. Составной транзистор. Транзисторная сборка Дарлингтона. Пара Шиклаи и каскодная схема

1. Увеличение мощности транзистора.

2. Защита от перегрузки по току.

3. Составной транзистор с высоким выходным сопротивлением.

4. Защита транзистора от глубокого насыщения.

5. Схема ограничения насыщения относительно низковольтных ключей.

6. Уменьшение времени включения/выключения транзистора путём применения форсирующей RC цепочки.

7.

Соединение транзисторов по схеме Шиклаи (Sziklai).

Транзистор со сверхбольшим значением коэффициента усиления по току.

Полевые транзисторы. Характеристики. Основные типы.

Конструкция прибора

Project 101 – усилитель на полевых транзисторах от Рода Эллиота

Основные отличия двух типов биполярных транзисторов

Рассмотрим отличия PNP-типа на схеме включения с общей базой

Отличия PNP-типа на примере схемы включения с общим эмиттером

PNP-транзистор: подключение источников напряжения

Преимущества и недостатки полевых транзисторов перед биполярными.

Главные преимущества полевых транзисторов

Главные недостатки полевых транзисторов

Работа PNP-транзисторного каскада

Характеристики транзистора

Транзисторные пары в усилительных каскадах

Полевые транзисторы. Основные типы. Характеристики

Транзисторные пары в схемах управления электродвигателями

Драйвер мощных полевых транзисторов MOSFET для низковольтных схем

10 Классификация биполярных и полевых транзисторов

Рекомендуемые файлы

Для транзисторов с рассеиваемой мощностью не более

Цифра, написанная через дефис после 7-го элемента – для обозначения безкорпусных транзисторов соответствует следующим модификациям конструктивного исполнения:

С гибкими выводами без кристаллодержателя (подложки) ___________________ 1

С гибкими выводами на кристаллодержателе (подложке) ____________________ 2

С жесткими выводами без кристаллодержателя (подложки) __________________ 3

С жесткими выводами на кристаллодержателе (подложке) ___________________ 4

С контактными площадками без кристаллодержателя (подложки) и без

2Т399А

Графическое обозначение полупроводниковых приборов

О заводе АО «ФЗМТ»

О заводе АО «ФЗМТ»

Улучшено Плотность тока и контактное сопротивление в Двухслойные полевые транзисторы MoSe2 от AlOx Capping

Abstract

1. Введение

2. Результаты и Обсуждение

2.1. Характеристика материалов и Структура устройства

2.2. Раман Спектроскопия и оптическая микроскопия Характеристика 1L и 2L MoSe

2.3. Электрические Характеристики 1L и 2L MoSe

2.4. Высокопроизводительный AlO

2,5. MoSe

4. Методы

4.1. MoSe

4.2. AlO

4.3. Характеристика

Наноразмерная архитектура менее 10 нм для полевых транзисторов с двумерным материалом

Полиэлектролитные многослойные сборки и кисти на полевых транзисторах с пониженным содержанием оксида графена для измерительных приложений

Абстрактные

Биография

FET: определение, символ, работа, характеристики, типы и применение

Определение полевого транзистора

История полевых транзисторов

Униполярность полевого транзистора

Символ полевого транзистора_ FET

Почему полевые транзисторы названы так, или что означает полевой транзистор?

BJT vs FET

Работа полевого транзистора на полевом транзисторе

Типы полевых транзисторов

Полевой транзистор JFET с переходом

Полевые транзисторы с N-каналом

Полевые транзисторы с P-переходом

Работа переходного полевого транзистора

MOSFET_ Металлооксидные полевые транзисторы.

Типы полевых МОП-транзисторов

Характеристики полевого транзистора

Омическая область

Область отсечения

Область насыщенности