Lauktranzistors

Vikipēdijas raksts

Lauktranzistors ir pusvadītāju ierīces - tranzistora veids, kurā izejas elektriskā strāva tiek vadīta ar elektriskā lauka palīdzību, kuru rada ieejas signāla spriegums. Dažreiz lauktranzistorus dēvē arī par unipolārajiem tranzistoriem (atšķirībā no bipolārajiem tranzistoriem), jo tajos darba strāvu nodrošina tikai viena veida lādiņnesēju plūsma (elektroni vai "caurumi"). Lauktranzistoriem parasti ir 3 izvadi, kurus sauc par izteci (S - source), noteci (D - drain) un aizvaru (G - gate). Iztece un notece lauktranzistorā principā funkcionāli ir identiskas, jo ir vienas un tās pašas zonas ar p vai n vadītspēju divi izvadi (šo zonu sauc par lauktranzistora kanālu). Par izteci pieņemts saukt to izvadu, pa kuru kanālā ieplūst lādiņnesēji, bet par noteci - izvadu, pa kuru tie izplūst no kanāla. Aizvars ir izvads, kuram pievada pastiprināmo spriegumu.

Ir divi galvenie lauktranzistoru tipi - lauktranzistori ar p-n pāreju un lauktranzistori ar izolētu aizvaru.

[izmainīt šo sadaļu] Lauktranzistori ar p-n pāreju

p-n pārejas lauktranzistora šķērsgriezuma shēma.

Šādā lauktranzistorā aizvars ir elektriski atdalīts no kanāla ar sprostvirzienā ieslēgtu p-n pāreju. Aizvara vadītspējas tips ir pretējs kanāla vadītspējas tipam. No sprostsprieguma uz aizvara ir atkarīgi p-n pārejas izmēri un attiecīgi arī kanāla šķērsgriezums un cauri tam plūstošā strāva. Tā kā sproststrāva caur p-n pāreju ir niecīga salīdzinājumā ar noteces strāvu, tad jauda, ko jāpatērē aizvara sprieguma izmainīšanai, arī ir niecīga salīdzinājumā ar strāvas un tās jaudas izmaiņām kanālā. Tādēļ lauktranzistoram ir labas pastiprinošās īpašības un liela ieejas pretestība. Turklāt lauktranzistoriem ir daudz mazāks paštrokšņu līmenis salīdzinājumā ar bipolārajiem tranzistoriem.

[izmainīt šo sadaļu] Lauktranzistori ar izolētu aizvaru

Lauktranzistora ar izolētu aizvaru šķērsgriezuma shēma.

Šiem lauktranzistoriem metāla aizvars ir elektriski atdalīts no kanāla ar plānu dielektriķa (oksīda) slāni. Saīsināti šī tipa lauktranzistorus sauc par MOS lauktranzistoriem vai MOSFET (Metal-Oxide-Semiconductor Field-Effect Transistor). Latviski tie būtu saucami par MOP lauktranzistoriem. Izšķir divu veidu MOSFET - ar iebūvētu kanālu (kanālu, kurš pastāv arī bez sprieguma uz aizvara) un ar inducētu kanālu (zonu starp izteci un noteci, kura parādās tikai pie noteikta minimālā sprieguma uz aizvara). MOSFET ir tehnoloģiski vieglāk izgatavojami un to izmēri var būt tikai daži mikroni (ar mikrona daļās mērāmu dielektriķa kārtiņas biezumu), tādēl mūsdienu integrētās shēmas sastāv no šiem lauktranzistoriem.

[izmainīt šo sadaļu] Lauktranzistoru apzīmējumi shēmās

Lauktranzistors ar n tipa kanālu	Lauktranzistors ar p tipa kanālu	Lauktranzistors ar izolētu aizvaru un n tipa kanālu	Lauktranzistors ar izolētu aizvaru un p tipa kanālu
Lauktranzistors ar izolētu aizvaru, n tipa kanālu un izvadu no pamatkristāla	Lauktranzistors ar izolētu aizvaru un inducētu n tipa kanālu	Lauktranzistors ar izolētu aizvaru un inducētu p tipa kanālu	Lauktranzistors ar izolētu aizvaru, inducētu n tipa kanālu un ar pamatkristālu savienotu izteci