4.3. Шоттки өткелі бар өрістік транзисторлар

Басқарушы өткелден бөлек өрістік транзисторларда Шоттки өткелі де қолданылады (4.9-сурет).

4.9-сурет. Шоттки өткелі бар өрістік транзистор

Бұл транзисторлар әдетте галий арсениді негізінде жасалынады. Астында галий арсенидінен арнаның(2) рөлін атқаратын n-өткізгішті қабат орналасқан. Бұл қабаттан 1 бастау мен 5 құйма шығыстары жасалынған. Арнаның беткейі диэлектрикпен(4) жабылған. Олардың арасында металл жаппа(3) орналасқан.

Металл жаппа n-өткізгішке қарағанда үлкенірек шығыс жұмысына ие, нәтижесінде түзеткіш қасиеттері бар өткел түзіледі. Бұл транзистордың жұмыс істеу принципі рn-өткелді басқарушы транзисторға ұқсас. Кері кернеудің өзгерісі кезінде арна мен жаппа арасында арнаның кеңдігі өзгереді, оның өтімділігі мен құйма тогы I_с. Металл жаппаны қолдану арнаның ұзындығын 0,5–1 мкм-ге дейін төмендегенде мүмкіндік береді, демек электрондардың құймадан бастауға қарай жүрісінің уақытын да береді. Электрондардың галиий арсенидіндегі қозғалғыштығы кремний кристалындағыға қарағанда 3-4 есе көп. Осы екі жағдай берілген транзистордың шекаралық жиілігін 50-80 ГГц-ке дейін көтеруге мүмкіндік берді.

4.4. Индукцияланатын арнасы бар мдж-транзистор құрылғысы

Басқарушы рn-өткелі бар өрістік транзисторлардың R_вх шығыс кедергісі өте жоғары. Алайда бұл кедергіні одан әрі үлкейтуге мүмкіндік бар, ол жаппаны арнадан диэлектрикпен бөлу қажет. Изоляцияланған жаппасы бар өрістік транзисторларда металл-диэлектрик-жартылайөткізгіш құрылымы қолданылады (МДЖ). Басқаша айтқанда, берілген құрылымды екі пластинасы металл мен жартылайөткізгіш болатын конденсатор ретінде қарастыруға бболады. (4.10-сурет).

4.10-сурет. Металл-диэлектрик-жартылайөткізгіш құрылымы

Жартылайөткізгіш ретінде кремнийді қолданамыз, сондықтан диэлектрик рөлін SiO₂ кремнийдің екі валентті қышқылы атқарады, ол кремний кристалының беткейінде жоғары температуралы қышқылдану арқасында пайда болады. Диэлектриктің бұл қабатына металл қабықша – жаппа қойылады.

Мұндай құрылымда тағы да МҚЖ (металл-қышқыл-жартылайөткізгіш) деп атайды. Мұндай транзисторлардың жұмыс істеу принципі келесі құбылысқа негізделген (4.11-сурет).

4.11-сурет. МҚЖ транзистрларының индукцияланған арнасы бар құрылымы және оның сызбалық белгіленуі

Егер электрлік кернеу көзінің «+»-ын берсек, онда теріс зарядпен компенсацияланған оң заряд пайда болу керек, ол жартылай өткізгіштегі конденсатордың қарама-қарсы қабатында электростатикалық индукция арқылы берілген. Егер n-типті жартылай өткізгішті алсақ, онда теріс заряд диэлектрикпен шекарадағы жартылай өткізгіш бетіне тартылатын электронды құрады. Жаппада оң потенциал жоғары болған сайын, n- жартылай өткізгіштің бетінде көбірек электрон шоғырланады. Заряд тасымалдаушылардың өсуі жартылай өткізгіштің бетіндегі қабаттың электрөткізгіштігінің ұлғаюына әкеледі.

Егер жаппаға электр кернеуінің көзінің «-»-ын берсек, жаппада жартылайөткізгіш бетінінің диэлектрикпен шекарасында сондай оң зарядпен өтетін теріс заряд пайда болады.

Ол электрондардың беткейден тебілуінің есебінен болады, демек заряд тасымалдаушыларының диэлетрикпен шекарасындағы жартылай өткізгіш бетінен кетуі және онда оң ион-атомдардың қабатының түзілуіне әкеліп соғады.

Осылайша, жартылайөткізгіш пен диэлектрик арасындағы шекарада заряд тасымалдаушылардың кедейленген қабаты пайда болады. Бұл қабаттың электр өтімділігі төмендейді, ал кедергісі үлкейеді. Басқарушы кернеудің мәні мен полярлығын өзгерте отырып, қабаттың кедергісі мен электр өтімділігін өзгертуге болады. Изоляцияланған жаппасы бар өрістік транзисторлардың екі түрі бар индукцияланатын арнасы бар және орнатылған арнасы бар.