Фототранзистор составной на полевых транзисторах

Фототранзистор составной на полевых транзисторах

Экспериментально установлено, что в составном полевом транзисторе, где сток первого транзистора соединен со стоком второго транзистора, а исток присоединен к затвору с последовательно соединенным резистором, при освещении канала стокового транзистора ток инжекции через переход затвора увеличивается...

Full description

Saved in:
Bibliographic Details
Published in:Физическая инженерия поверхности
Date:2012
Main Authors: Каримов, А.В., Ёдгорова, Д.М., Абдулхаев, О.А., Каманов, Б.М., Гиясова, Ф.А.
Format: Article
Language:Russian
Published: Науковий фізико-технологічний центр МОН та НАН України 2012
Online Access:https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/98963
Tags: Add Tag
No Tags, Be the first to tag this record!
Journal Title:Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine
Cite this:Фототранзистор составной на полевых транзисторах / А.В. Каримов, Д.М. Ёдгорова, О.А. Абдулхаев, Б.М. Каманов, Ф.А. Гиясова // Физическая инженерия поверхности. — 2012. — Т. 10, № 2. — С. 226–229. — Бібліогр.: 2 назв. — рос.

Institution

Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine
id nasplib_isofts_kiev_ua-123456789-98963
record_format dspace
spelling Каримов, А.В.
Ёдгорова, Д.М.
Абдулхаев, О.А.
Каманов, Б.М.
Гиясова, Ф.А.
2016-04-19T16:42:22Z
2016-04-19T16:42:22Z
2012
Фототранзистор составной на полевых транзисторах / А.В. Каримов, Д.М. Ёдгорова, О.А. Абдулхаев, Б.М. Каманов, Ф.А. Гиясова // Физическая инженерия поверхности. — 2012. — Т. 10, № 2. — С. 226–229. — Бібліогр.: 2 назв. — рос.
1999-8074
https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/98963
621.383.52:535.243
Экспериментально установлено, что в составном полевом транзисторе, где сток первого транзистора соединен со стоком второго транзистора, а исток присоединен к затвору с последовательно соединенным резистором, при освещении канала стокового транзистора ток инжекции через переход затвора увеличивается за счет генерированных фотоносителей, что и приводит к увеличению тока стока. В случае возбуждения затворного транзистора фотогенерированные в p-n-переходе затвора неосновные носители приводят к падению напряжения на резисторе. В результате осуществляется добавка напряжения к затвору стокового транзистора, что приводит к уменьшению тока стока. Такой составной полевой транзистор может быть использован в оптических переключателях.
Експериментально встановлено, що в складеному польовому транзисторі, де стік першого транзистора з’єднаний зі стоком другого транзистора, а джерело приєднане до затвору з послідовно з’єднаним резистором, при освітленні каналу стокового транзистора струм інжекції через перехід затвора збільшується за рахунок генерованих фотоносіїв, що й призводить до збільшення струму стоку. У випадку порушення затворного транзистора фотогенеровані в p-n-переході затвору неосновні носії призводять до спадання напруги на резисторі. У результатіздійснюється додання напруги до затвору стокового транзистора, що призводить до зменшення струму стоку. Такий складений польовий транзистор може бути використаний в оптичних перемикачах.
Experimentally is established that in the compound field-effect transistor, where the drain of the first transistor is connected to the drain of the second transistor, a source is connected to the gate with a resistor which is connected in series, in light of the transistor channel injection current through the gate junction increases due to the generated photocarriers, which leads to an increase in drain current. In the case of excitation of the gate transistor photogenerated in the p-n-junction minority carriers leads to a voltage drop across the resistor. In the result a voltage is added to the gate of the transistor in the drain, which reduces the drain current. Such a compound field-effect transistor can be used in optical switches.
ru
Науковий фізико-технологічний центр МОН та НАН України
Физическая инженерия поверхности
Фототранзистор составной на полевых транзисторах
Article
published earlier
institution Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine
collection DSpace DC
title Фототранзистор составной на полевых транзисторах
spellingShingle Фототранзистор составной на полевых транзисторах
Каримов, А.В.
Ёдгорова, Д.М.
Абдулхаев, О.А.
Каманов, Б.М.
Гиясова, Ф.А.
title_short Фототранзистор составной на полевых транзисторах
title_full Фототранзистор составной на полевых транзисторах
title_fullStr Фототранзистор составной на полевых транзисторах
title_full_unstemmed Фототранзистор составной на полевых транзисторах
title_sort фототранзистор составной на полевых транзисторах
author Каримов, А.В.
Ёдгорова, Д.М.
Абдулхаев, О.А.
Каманов, Б.М.
Гиясова, Ф.А.
author_facet Каримов, А.В.
Ёдгорова, Д.М.
Абдулхаев, О.А.
Каманов, Б.М.
Гиясова, Ф.А.
publishDate 2012
language Russian
container_title Физическая инженерия поверхности
publisher Науковий фізико-технологічний центр МОН та НАН України
format Article
description Экспериментально установлено, что в составном полевом транзисторе, где сток первого транзистора соединен со стоком второго транзистора, а исток присоединен к затвору с последовательно соединенным резистором, при освещении канала стокового транзистора ток инжекции через переход затвора увеличивается за счет генерированных фотоносителей, что и приводит к увеличению тока стока. В случае возбуждения затворного транзистора фотогенерированные в p-n-переходе затвора неосновные носители приводят к падению напряжения на резисторе. В результате осуществляется добавка напряжения к затвору стокового транзистора, что приводит к уменьшению тока стока. Такой составной полевой транзистор может быть использован в оптических переключателях. Експериментально встановлено, що в складеному польовому транзисторі, де стік першого транзистора з’єднаний зі стоком другого транзистора, а джерело приєднане до затвору з послідовно з’єднаним резистором, при освітленні каналу стокового транзистора струм інжекції через перехід затвора збільшується за рахунок генерованих фотоносіїв, що й призводить до збільшення струму стоку. У випадку порушення затворного транзистора фотогенеровані в p-n-переході затвору неосновні носії призводять до спадання напруги на резисторі. У результатіздійснюється додання напруги до затвору стокового транзистора, що призводить до зменшення струму стоку. Такий складений польовий транзистор може бути використаний в оптичних перемикачах. Experimentally is established that in the compound field-effect transistor, where the drain of the first transistor is connected to the drain of the second transistor, a source is connected to the gate with a resistor which is connected in series, in light of the transistor channel injection current through the gate junction increases due to the generated photocarriers, which leads to an increase in drain current. In the case of excitation of the gate transistor photogenerated in the p-n-junction minority carriers leads to a voltage drop across the resistor. In the result a voltage is added to the gate of the transistor in the drain, which reduces the drain current. Such a compound field-effect transistor can be used in optical switches.
issn 1999-8074
url https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/98963
citation_txt Фототранзистор составной на полевых транзисторах / А.В. Каримов, Д.М. Ёдгорова, О.А. Абдулхаев, Б.М. Каманов, Ф.А. Гиясова // Физическая инженерия поверхности. — 2012. — Т. 10, № 2. — С. 226–229. — Бібліогр.: 2 назв. — рос.
work_keys_str_mv AT karimovav fototranzistorsostavnoinapolevyhtranzistorah
AT edgorovadm fototranzistorsostavnoinapolevyhtranzistorah
AT abdulhaevoa fototranzistorsostavnoinapolevyhtranzistorah
AT kamanovbm fototranzistorsostavnoinapolevyhtranzistorah
AT giâsovafa fototranzistorsostavnoinapolevyhtranzistorah
first_indexed 2025-11-25T21:02:24Z
last_indexed 2025-11-25T21:02:24Z
_version_ 1850545320078868480
fulltext 226 ВВЕДЕНИЕ В связи с возрастающей потребностью в пе- редаче и приеме большого объема информа- ции через линии связи возникает необходи- мость в фотоприемных и предварительных входных каскадах качественно преобразую- щих полезные сигналы. Благодаря ряду пре- имуществ полевого транзистора по сравне- нию с биполярными транзисторами по части темновых токов, и отсутствия емкостного тока они начинают применяться во входных каска- дах микро и оптоэлектронных устройств. В этом аспекте представляют интерес также по- левые фототранзисторы, которые обладая низкими темновыми токами и внутренним фотоэлектрическим усилением по сравнению с фотоэлементами и другими фотоприемни- ками, не шунтируют входное сопротивление входного каскада усилителя. Выходное со- противление фотополевого транзистора с входным сопротивлением является наиболее согласованным. Имеются также сведения о том, что путем создания составного транзис- тора улучшают их усилительные свойства. В одном из вариантов сток первого транзистора соединен со стоком второго транзистора, а ис- УДК 621.383.52:535.243 ФОТОТРАНЗИСТОР СОСТАВНОЙ НА ПОЛЕВЫХ ТРАНЗИСТОРАХ А.В. Каримов, Д.М. Ёдгорова, О.А. Абдулхаев, Б.М. Каманов, Ф.А. Гиясова Физико-технический институт НПО “Физика-Солнца” АН РУз (Ташкент) Поступила в редакцию 29.03.2012 Экспериментально установлено, что в составном полевом транзисторе, где сток первого тран- зистора соединен со стоком второго транзистора, а исток присоединен к затвору с последова- тельно соединенным резистором, при освещении канала стокового транзистора ток инжекции через переход затвора увеличивается за счет генерированных фотоносителей, что и приводит к увеличению тока стока. В случае возбуждения затворного транзистора фотогенерированные в p-n-переходе затвора неосновные носители приводят к падению напряжения на резисторе. В результате осуществляется добавка напряжения к затвору стокового транзистора, что приводит к уменьшению тока стока. Такой составной полевой транзистор может быть использован в оптических переключателях. Ключевые слова: фототранзистор составной, фотоэлектрические характеристики в режиме прямого смещения затвора, фотогенерированные носители, передаточные характеристик. Експериментально встановлено, що в складеному польовому транзисторі, де стік першого тран- зистора з’єднаний зі стоком другого транзистора, а джерело приєднане до затвору з послідовно з’єднаним резистором, при освітленні каналу стокового транзистора струм інжекції через перехід затвора збільшується за рахунок генерованих фотоносіїв, що й призводить до збільшення струму стоку. У випадку порушення затворного транзистора фотогенеровані в p-n-переході затвору неосновні носії призводять до спадання напруги на резисторі. У результаті здійснюється додання напруги до затвору стокового транзистора, що призводить до зменшення струму стоку. Такий складений польовий транзистор може бути використаний в оптичних перемикачах. Ключові слова: фототранзистор складний, фотоелектричні характеристики в режимі прямого зсуву затвора, фотогенеровані носії, передатні характеристик. Experimentally is established that in the compound field-effect transistor, where the drain of the first transistor is connected to the drain of the second transistor, a source is connected to the gate with a resistor which is connected in series, in light of the transistor channel injection current through the gate junction increases due to the generated photocarriers, which leads to an increase in drain current. In the case of excitation of the gate transistor photogenerated in the p-n-junction minority carriers leads to a voltage drop across the resistor. In the result a voltage is added to the gate of the transistor in the drain, which reduces the drain current. Such a compound field-effect transistor can be used in optical switches. Keywords: compound phototransistor, photoelectric characteristics, in mode of direct gate bias, photogenerated carriers, the transfer characteristics.  А.В. Каримов, Д.М. Ёдгорова, О.А. Абдулхаев, Б.М. Каманов, Ф.А. Гиясова, 2012 227ФІП ФИП PSE, 2012, т. 10, № 2, vol. 10, No. 2 ток соединен к затвору [1]. Первый транзис- тор работает при обычном обратном смеще- нии, а второй в режиме прямого смещения. Поэтому для сохранения низких токов пер- вый транзистор должен работать в микроре- жиме. При таком включении транзисторов превышение прямого тока через прямосме- щаемый переход второго транзистора может привести к выходу его из строя. Кроме того сведения об исследовании составного тран- зистора в качестве фототранзистора в литера- туре отсутствуют. В настоящей работе приводятся результаты исследования фотоэлектрических характе- ристик составного полевого транзистора с управляющим р-n-переходом на базе крем- ниевого полевого транзистора. СОСТАВНОЙ ПОЛЕВОЙ ФОТОТРАНЗИСТОР В исследуемом составном транзисторе для предотвращения выхода из строя прямосме- щаемого транзистора к затворам соединены резисторы, величина которых равна сопро- тивлению запираемого затвора. Схема вклю- чения составного транзистора для проведе- ния исследований приведена на рис. 1. Откуда видно, что для измерения тока сто- ка к выводу стока включен миллиамперметр, а ток затвора снимается с последовательно соединенных переходов затворов. Соответст- венно, так сказать, затворный транзистор на- ходится в микрорежиме, то есть его ток стока равен току затвора стокового транзистора. При этом стоковый транзистор работает в режиме прямого смещения. Как стоковый, так и затворный транзисторы имеют максималь- ный ток стока 1,8 мА и напряжение отсечки ~1,0 В. Контактная разность потенциалов оп- ределенная из прямой ветви вольтамперной характеристики перехода затвор-исток, как показано на рис. 2 составляет 0,64 В. Токи до 0,58 вольт имеют низкие значения, то есть на переход затвор-исток можно подавать прямое напряжение до 0,5 В. В режиме прямого сме- щения затвора за счет инжекции неосновных носителей заряда в канал увеличивается ток стока, приводя к усилению по току с коэф- фициентом [2] си.макс к отс зи 2 ( / ) ( ) n kT q I U U I β = + где n – коэффициент неидеальности p-n-пе- рехода затвора; Uк – контактная разность по- тенциалов p-n-перехода. Произведение коэффициента усиления по току на крутизну затворного транзистора дает суммарную крутизну составного транзистора. При составном включении в темноте от запи- рающего напряжения токи стока стокового и затворного транзисторов уменьшаются, рис. 3. Характерным является то, что стоко- вый транзистор полностью не запирается, а канал затворного транзистора полностью за- крывается. Ток стока затворного транзистора определяется током затвора стокового тран- зистора. При этом на начальном участке ток ограничивается до достижения 0,5 В и далее наблюдается рост тока стока. Такое поведение стоковой характеристики обусловлено на- ступлением инжекции носителей при при- ближении величины напряжения к контакт- ной разности потенциалов перехода затвора, то есть, где начинается подъём прямого тока перехода затвора и с этого момента происхо- дит рост тока стока. Крутизна передаточной Рис. 1. Схема составного транзистора на полевых тран- зисторах. Рис. 2. Прямая вольтамперная характеристика перехода затвор канал № 3ИН4-1. А.В. КАРИМОВ, Д.М. ЁДГОРОВА, О.А. АБДУЛХАЕВ, Б.М. КАМАНОВ, Ф.А. ГИЯСОВА 228 характеристики у стокового транзистора составляет 0,36 мА/В, а у затворного 0,77 мкА/В. Как видно из рис. 3 в темноте от запираю- щего напряжения токи стока обоих тран- зисторов уменьшаются. По своему назначению данный составной транзистор может выполнять функцию фото- приемника, а также усилителя электрических сигналов синусоидального, пилообразного или прямоугольного. ИССЛЕДОВАНИЕ ФОТОЭЛЕКТРИЧЕ- СКИХ ХАРАКТЕРИСТИК В данном режиме включения как фотопри- емник оптического сигнала полезный сигнал будет сниматься со стокового транзистора. Ис- следования показали, что в режиме запирания канала напряжением Uзи = –10 В, при воз- буждении световым сигналом канала стоко- вого транзистора ток, протекающий по каналу, увеличивается, рис. 4а. При этом канал за- творного транзистора находится в темноте. При освещении канала затворного тран- зистора ток стока стокового транзистора уме- ньшается, рис. 4б. В обоих случаях обратный ток затворного транзистора составляет 5 – 8 нА, то есть не оказывает влияния на ве- личину тока стока. Наблюдаемое поведение световых харак- теристик составного полевого транзистора можно объяснить следующим механизмом. Так, при освещении канала стокового тран- зистора ток инжекции через переход затвора увеличивается за счет генерированных фото- носителей, что и приводит к увеличению тока стока. При возбуждении затворного транзистора фотогенерированные в p-n-переходе затвора неосновные носители приводят к увеличе- нию падания напряжения на резисторе. В результате осуществляется добавка напряже- а) б) Рис. 3. Стоковые характеристики стокового ПТС (а) и (б) затворного ПТЗ транзисторов составного полевого транзистора. а) б) Рис. 4. Световые характеристики составного полевого транзистора при освещении стокового (а) и (б) затворного транзисторов при запирающем напряжении Uзи = − 1,0 В. ФОТОТРАНЗИСТОР СОСТАВНОЙ НА ПОЛЕВЫХ ТРАНЗИСТОРАХ ФІП ФИП PSE, 2012, т. 10, № 2, vol. 10, No. 2 229ФІП ФИП PSE, 2012, т. 10, № 2, vol. 10, No. 2 ния к затвору стокового транзистора и его за- пирание, что приводит к уменьшению тока стока. ЗАКЛЮЧЕНИЕ В составном транзисторе сток первого тран- зистора соединен со стоком второго транзис- тора, а исток соединен к затвору. Наличие двух каналов позволяет использовать его в качестве фотоприемника с усилением. При поочередном возбуждении каналов реали- зуется два механизма фоточувствительности: фотогенерационный и фотоинжекционный. Первый транзистор работает при обычном обратном смещении, а второй в режиме пря- мого смещения. Поэтому для сохранения ни- зких токов первый транзистор должен рабо- тать в микрорежиме. При таком включении транзисторов превышение прямого тока через прямо смещаемый переход второго транзистора может привести к выходу его из строя. Для предотвращения выхода из строя стокового транзистора и увеличения фото- чувствительности составного транзистора предлагается к затворам соединить резис- торы. Таким образом, при подсветке канала сто- кового транзистора ток стока увеличивается, а при освещении канала затворного транзис- тора ток стока уменьшается. Такое поведение тока стока представляет интерес для создания быстродействующих оптических переключа- телей, то есть путем попеременного возбуж- дения каналов излучением можно осущест- вить быстрое переключение тока. ЛИТЕРАТУРА 1. Игумнов Д.В., Громов И.С. Эксплуатацион- ные параметры и особенности применения полевых транзисторов. – М.: Радио и связь, 1981. – С. 46-49. 2. Матсон Э.А., Русак И.М. К вопросу усили- тельных свойств полевых транзисторов с пря- мосмещенным затвором при малых токах// Радиотехника и электроника. – 1978. – Т. 23, № 32. – С. 424-427 LITERATURA 1. Igumnov D.V., Gromov I.S. Ekspluatacionnye parametry i osobennosti primeneniya pole- vyh tranzistorov. – M.: Radio i svyaz, 1981. – S. 46-49. 2. Matson E.A., Rusak I.M. K voprosu usilitelnyh svojstv polevyh tranzistorov s pryamosme- schennym zatvorom pri malyh tokah//Radio- tehnika i elektronika. – 1978. – T. 23, № 32. – S. 424-427. А.В. КАРИМОВ, Д.М. ЁДГОРОВА, О.А. АБДУЛХАЕВ, Б.М. КАМАНОВ, Ф.А. ГИЯСОВА

Similar Items