Данное пособие подойдёт для студентов первых курсов, обучающихся по направлению "Электроника" и смежных с ним специальностей, а также для начинающих радиолюбителей и схемотехников.
В пособии будет представлена необходимая базовая теория и практические задачи для её закрепления.
Ссылки на полное оглавление пособия, на предыдущую на следующую главы.
Приятного чтения!
Полевые транзисторы Шоттки (ПТШ) (Metal–semiconductor field effect transistor — MESFET) впервые были представлены в 1966 году и, благодаря своим уникальным характеристикам, сразу же нашли применение в высокочастотной схемотехнике. В полевых транзисторах Шоттки в качестве управляющего перехода используется не обычный p-n-переход, а переход типа металл–полупроводник (переход Шоттки) — то есть ток в них течёт между омическими контактами в однородной среде канала.
Благодаря этому полевые транзисторы Шоттки обладают более высокой линейностью передаточной характеристики, у них нет шумов токораспределения, а плотность тока может быть большой, а, следовательно, уровень их шумов меньше, и отдаваемые мощности больше.
ПТШ находят широкое применение в диапазонах высоких и сверхвысоких частот.
Полевые транзисторы Шоттки обычно изготавливаются из арсенида галлия (GaAs) с каналом n-типа. Подвижность электронов в слабом поле арсенида галлия (GaAs) примерно в 2 раза выше, чем в кремнии (Si), а вместо ёмкостей эмиттерного и коллекторного переходов у ПТШ имеется сравнительно малая ёмкость обратно смещённого затвора на барьере Шоттки, поэтому они могут работать на частотах до 90…120 ГГц. Внутренняя обратная связь через паразитные ёмкости в ПТШ незначительна, усилители работают на них более устойчиво в широком диапазоне частот. Несмотря на то, что теплопроводность GаАs в З раза меньше, чем у Si, биполярные транзисторы уступают ПТШ по коэффициенту шума уже на частотах выше 1…1,5 ГГц. Показатели коэффициента шума ПТШ могут достигать: 0,5…1,4 дБ на частотах 0,5…18 ГГц, 5…6 дБ на частотах миллиметрового диапазона длин волн.
Высокочастотные характеристики полевых транзисторов Шотки ограничены подвижностью электронов и временем пролета канала.
Уменьшая длину затвора, можно увеличить быстродействие этих приборов, но такой подход имеет свой предел и не всегда эффективен.
Дальнейшим развитием полевых транзисторов с управляющим переходом является использование вместо перехода металл-полупроводник гетеропереходов сложной структуры.