U unipolárního tranzistoru je proud řízen pomocí elektrického pole a základní součástí jeho struktury je polovodičový krystal se dvěma diodami . Tyto tranzistory, nazývané také tranzistory s efektem pole, jsou polovodičové a řídí množství proudu, který jimi protéká. Existuje několik typů a typů unipolárních tranzistorů, ale nejčastěji používané jsou tranzistory MOSFET. Jejich hlavním účelem je fungovat jako klíč pro přepínání komponent, které spotřebovávají vysoký výkon.
Konstrukce typického unipolárního tranzistoru
Na začátku se vyplatí začít s přesným seznámením se strukturou unipolárního tranzistoru. Jeho hlavním prvkem je krystal vhodně dopovaného polovodiče se dvěma elektrodami. Jedním z nich je zdroj, označovaný jako S (zdroj), a druhým je D (odtok). Mezi těmito elektrodami je vytvořen tzv. kanál, kterým protéká proud. Podél kanálu je třetí elektroda – brána, symbolizovaná písmenem G (brána).
MOSFET – základní informace a struktura
MOSFET (Metal-Oxide Semiconductor Field Effect Transistor ) je nejoblíbenější variantou unipolárního tranzistoru. Skládá se z několika základních prvků jedinečných pro toto zařízení. Zahrnuje mimo jiné G hradla, S zdroj, D drain, B substrát a také pomocné části v podobě P polovodiče a izolátoru nebo N kanálového prostoru.
V podkladu, ve formě polovodičové destičky typu P nebo typu N, jsou dvě oblasti N + nebo P +, které díky vysokému dopingu tvoří odtok a zdroj. Právě k nim se přinášejí kontakty. Mezi odtokem a zdrojem je povrch polovodiče, který je pokryt vrstvou izolantu tenkou několik nanometrů. Brána je vyrobena z kovu nastříkaného na izolátor. Je zajímavé, že vysoký elektrostatický náboj (a může být i několik desítek kilovoltů!) může poškodit zařízení fyzickým propálením tenké izolační vrstvy. Aby se tomu zabránilo, mnoho MOS tranzistorové elektroniky je uloženo ve vodivých fóliích. Tento bezpečnostní prvek neustále zabraňuje vnikání statické elektřiny do obvodů.
Proud teče kanálem mezi kolektorem a zdrojem, řízený změnou napětí na lince zdroj-brána. V elektronice najdeme dva typy MOS tranzistorů: s obohaceným kanálem a s ochuzeným kanálem. Obohacený kanál, také známý jako indukovaný kanál, se nevytvoří, dokud napětí hradla-zdroje nepřekročí prahové napětí Ut. V chudém kanálu zase kanál existuje i při nulovém napětí hradla-zdroje. MOSFETy jsou navíc velmi rychlé, zejména ve srovnání s bipolárními tranzistory, a to především díky tomu, že jejich jev je čistě elektrostatický.
MOSFET tranzistory jsou polarizovány tak, že jedna nosná proudí ze zdroje do kolektoru, proto existují dva rozsahy jejich činnosti: rozsah saturace a rozsah nenasycení. Rozsah je určen napětím zdroje kolektoru, a pokud je větší než saturační napětí, je tranzistor v saturačním rozsahu.
Hledáte další vysoce kvalitní elektrické komponenty? Navštivte tme.eu, kde si můžete vybrat z více než 500 000 dostupných produktů.
