6 1.1 MDYA-tranzistorlar tuzulishi va ishlash tamoyili
Yarimo‘tkazgich asosida tayyorlangan n-kanalli MDYa-tranzistorning real
strukturasi 1–rasmda ko‘rsatilgan. Maydon effektini hosil qiluvchi metel elektrodni
zatvor (Z) deb atashadi. Qolgan ikkita elektrodlarni istok (I) va stok (S) deb
atashadi. Kanalning ishchi tashuvchilari (mos keluvchi kuchlanish qutublarida)
keladigan elektrod stokdir. Agarda kanal n-turda bo‘lsa, ishchi tashuvchilar –
elektronlar va stok qutubi musbat bo‘ladi. Istokni odatda taglik (T) deb ataluvchi
asosiy yarimo‘tkazgich plastinasiga ulashadi.
Ishlash prinsipi. Sirtning muvozanatli potensiali nolga teng (=0)
bo‘lgan ideal holatda n-kanalli MDYa-tranzistor quyidagicha ishlaydi. Zatvor istok
bilan ulangan bo‘lsin, ya’ni Bu holatda kanal mavjud bo‘lmaydi va stok
hamda istok orasidagi yo‘lda ikkita qarama qarshi ulangan p-n+-o‘tish bo‘ladi.
Shuning uchun USI kuchlanishi berilganda stok zanjiridagi tok juda kichik bo‘ladi.
Agarda zatvorga manfiy kuchlanish berilsa, sirt oldi qatlami kovaklar bilan
boyitiladi; bunda ishchi zanjirda tok kam o‘zgaradi. Agarda zatvorga yanada katta
musbat siljish berilsa, dastlab kambag‘allashgan qatlam (akseptorlarning
hajmiy zaryadi) hosil bo‘ladi. So‘ngra elektronlarning inversion qatlami hosil
bo‘ladi, ya’ni o‘tkazuvchi kanal. Shundan so‘ng stok toki yakuniy qiymatga ega
bo‘ladi va zatvordagi kuchlanishga bog‘liq bo‘ladi. Bu MDYa-tranzistorning
rejimidir. Kirish toki (zatvor zanjirida) kam bo‘lganligi uchun quvvat bo‘yicha
kuchaytirish bo‘ladi.
Muvozanat holatda mavjud bo‘lmagan va tashqi kuchlanish ta’sirida hosil
bo‘luvchi kanallar induksion (hosil bo‘ladigan) deyiladi. Hosil bo‘lgan kanalning
qalinligi (1-2 nm) deyarli o‘zgarmasdir. Shuning uchun kanal o‘tkazuvchanligining
modulyasiyasi tashuvchilar konsentrasiyasining o‘zgarishi tufaylidir. Kanal hosil
bo‘lishiga olib keluvchi zatvordagi kuchlanishni ostonaviy kuchlanish deb atashadi. va U0 bilan belgilanadi. Kanalning uzunligi L istok va stok qatlamlari orasidagimasofaga teng bo‘lsa, kenligi Z – mazkur qatlamlarning kengligiga tengdir.
Agarda n-turdagi taglik tanlansa, istok va stok qatlamlarini p+-turda qilinsa,
p-kanalli hosil bo‘linadigan MDYa-tranzistor hosil bo‘ladi. Unga teskari qutubdagi
ostonaviy va ishchi kuchlanish xarakterlidir:
U0 <0, UZI<0, USI<0
MDYa-tranzistor tagliklarini, kanalni hosil bo‘lishini osonlashtirish va istok
hamda stok o‘tishlarning teshilish kuchlanishini oshirish maqsadida yuqori
7 solishtirma qarshilikka ega bo‘lgan materialdan tayyorlashadi.
MDYa-tranzistorlarning ishlash mexanizmi va xossalari bir hildir. Biroq
ayrim farq mavjuddir. Birinchidan, n-kanalli tranzistorlarning ishchi tashuvchilari
– elektronlarning harakatchanligi kovaklarnikiga qaraganda uch marta katta
bo‘lganligi uchun ular tezkor bo‘ladi. Ikkinchidan, n- va p- kanalli
tranzistorlarning sirtoldi qatlamlarining strukturasi muvozanat holatda farq qiladi.
Bu esa ostonaviy kuchlanish kattaligiga ta’sir qiladi. Sirtoldi qatlam strukturasidagi farq, oksid mavjud bo‘ladigan musbat
zaryadning turlicha ta’siri bilan tushuntiriladi. N-turdagi taglikda maskur zaryad pkanalni hosil bo‘lishiga to‘sqinlik qiluvchi boyitilgan qatlamni hosil qiladi. Bunga
mos ravishda p-kanalli tranzistorda ostonaviy kuchlanish katta bo‘ladi. P-turdagi
taglikda maskur zaryad kambag‘allashgan qatlamni hosil qiladi, ya’ni n-kanal hosil
bo‘lishini yengillashtiradi; shu sababli n-kanalli tranzistorlarda ostonaviy
kuchlanish kamayadi. Ba’zida oksiddagi musbat zaryad nafaqat kambag‘allashgan, balki invers
qatlamni hosil qilishi mumkin, ya’ni n-kanalni. Bunday kanal nol kuchlanishda
mavjud bo‘lganligi uchun uni induksiyalangan deb bo‘lmaydi. Demak, ostonaviy
kuchlanish kattaligi o‘zining oddiy ma’nosini yo‘qotadi. Mazkur turdagi
tranzistorlarda kanalni mavjud bo‘lgan deb atashsa, ostonaviy kuchlanish o‘rniga
uzish kuchlanishi degan parametr kiritiladi. Bu kuchlanishda muvozanatdagi
inversion qatlamdagi elektronlar sirtdan ittariladi va mavjud bo‘lgan kanal yo‘q
bo‘ladi. Umuman olganda ichki kanalning mavjud bo‘lishi MDYa
tranzistorlarning ishlatilishiga to‘sqinlik qilmaydi. Bunday tranzistorlar zatvordagi
kuchlanishning ikkala qutubida ishlaydi: manfiy qutubda kanal tashuvchilar bilan
kambag‘allashgan va stok toki kamayadi, musbat qutubda kanal boyitiladi va tok
oshadi. Zatvordagi kuchlanishning bitta qutubida ishlasa ham kanali hosil
qilinadigan tranzistorlar keng tarqalgandir. Ichki kanal talab qilingan hollarda
kanal, ionli legirlash usuli yordamida yupqa sirt oldi qatlami ko‘rinishida
tayyorlanadi.
