тиками триода. У гридистора сохраняется также типичное для триода большое отношение приращения тока стока к приращению напряжения сток - исток; как и мощный триод, он имеет малый коэффициент усиления.

Гридистор Тешнера представлял собой почти точный аналог вакуумного триода с ограничением тока пространственным зарядом; выходные характеристики гридистора напоминают триод-ные характеристики, о чем можно судить по рис. 2.13.

Исток

Затвор или сетка

Обедненная область

Омический контакт

Затвор

Рис. 2.12. Реальная (а) и идеальная (б) сет- Рис. 2.13. Выходные характери-чатые структуры гридистора и форма обеднен- стики гридистора при отрица-ной области вблизи отсечки канала. (С разре- тельном напряжении на затворе шения фирмы Pergamon Press, из статьи Zu-leeg, «Multi-Channel Field-Effect Transistor*. - , Solid State Electronics, 1967, v. 10.)

Гридистору были присущи два основных недостатка. При наличии одного канала максимально достижимая крутизна ограничивалась приблизительно 200 мкСм независимо от размеров канала. Неспособность гридистора рассеивать достаточную мощность вызвана тем, что он имеет не планарный, а скорее цилиндрический канал. Согласно Тешнеру, едва ли можно было ожидать, что мощность, рассеиваемая одним каналом, превысит 90 или 100 мВт.

Первые гридисторы имели очень высокие предельные рабочие частоты по сравнению с планарными ПТ с управляющим р-п переходом. В справочных данных на гридисторы (примерно 1970 г.)

указывалась максимальная рабочая частота 2 ГГц! Такие характеристики вполне объяснимы, ибо гридистор, в котором использована идея цилиндрического канала, обеспечивал меньшее время пролета, более низкое сопротивление канала и низкую выходную проводимость. Эти многочисленные преимущества вместе с малыми паразитными емкостями, также характерными для цилиндрической геометрии, обеспечили исключительно высокий показатель качества гридистора.

2.4.3. Многоканальный полевой транзистор

Преимущества гридистора нельзя было бы реализовать при наличии одного канала. Прежде чем реально появился мощный ПТ, потребовалось устранить принципиальные недостатки. С практической точки зрения необходимо было увеличить рассеиваемую мощность, крутизну и, по возможности, выходную проводимость.

Как отмечалось выше, Зулиг предложил и разработал прототип мощного ПТ, который он назвал многоканальным. Повторяющаяся ячейка (канал) этого ПТ по своей идее в очень сильной степени напоминала гридистор. В принципе многоканальный ПТ Зулига представляет собой практический вариант многоканального гридистора (рис. 2.14), обладающего высокой крутизной, большим предельным рабочим током (благодаря наличию множества каналов, включенных параллельно) и хорошим рассеянием тепла.

Исток

Затвор

Металл

5 мкм

Сток

Металл

Рис. 2.14. Поперечное сечение структуры многоканального полевого транзистора

с управляющим р-п переходом

Многоканальный ПТ был специально сконструирован как мощный высокочастотный прибор, и первые транзисторы, появившиеся примерно в 1966 г., отдавали мощность 2 Вт на частоте 100 МГц. На рис. 2.15 построена зависимость мощности от числа параллельных каналов (поЗулигу).

За годы, прошедшие после появления этих транзисторов, мы имели мало свидетельств их промышленного применения, поэтому нам трудно судить о достоинствах этих двух приборов со

структурой цилиндрического типа. Однако можно назвать по крайней мере один недостаток, присущий обоим приборам. Подобно всем ПТ с управляющим р-п переходом, работающим в режиме обеднения, они требуют двух источников питания - один для подачи напряжения на сток и другой для подачи напряжения смещения затвора. Полярность последнего должна быть противоположной относительно полярности напряжения сток-исток, чтобы обеспечить возможность запирания ПТ.

60 -50 -40

1,0 0,9 0,8 0,7 0,6 0,5

0,4 0,3

Постоянный ток

Переменный ток, 100 МГц

10 ?д 30 40 50 607080 100 150 200 250 30rf400 600 800 1000

Число каналов

Рис. 2.15, Зависимость предельной мощности цилиндрического полевого транзистора от числа каналов. (С разрешения фирмы Pergamon Press из статьи «МиШ-Channel Field-Effect Transistor*, - Solid State Electronics, 1967, v. 10.)

Тем не менее, мы должны быть благодарны Тешнеру и Зу-лигу за то, что они первыми создали ПТ с цилиндрическими структурами и открыли путь статическому индукционному транзистору, к обсуждению которого мы теперь переходим.

2.4.4. Статический индукционный транзистор

Название статический индукционный транзистор (СИТ) было присвоено изобретателями этого транзистора, чтобы отличить режим его работы от режима работы аналогового транзистора, предложенного Шокли (1952 г.) и позднее реализованного в форме

2* 35