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静电感应晶体管
图片来自百度

静电感应晶体管是一种结型场效应管单极型压控器件。它具有输入阻抗高、输出功率大、开关特性好、热稳定性好以抗辐射能力强等特点。SIT在结构设计上采用多单元集成技术,因而可制成高压大功率器件。它不仅能工作在开关状态,作为大功率电流开关,而且也可以作为功率放大器,用于大功率中频发射机、长波电台差转机、高频感应加热装置以及雷达等方面。SIT的产品已达到电压1500V、电流300A、耗散功率3kW、截止频率30~50MHz。 [1]

简介

静电感应晶体管SIT(Static Induction Transistor)诞生于1970年,实际上是一种结型场效应晶体管。将用于信息处理的小功率SIT器件的横向导电结构改为垂直导电结构,即可制成大功率的SIT器件。SIT是一种多子导电的器件,其工作频率与电力MOSFET相当,甚至超过电力MOSFET,而功率容量也比电力MOSFET大,因而适用于高频大功率场合,已在雷达通信设备、超声波功率放大、脉冲功率放大和高频感应加热等某些专业领域获得了较多的应用。

静电感应晶体管
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但是SIT在栅极不加任何信号时是导通的,栅极加负偏压时关断,这被称为正常导通型器件,使用不太方便。此外,SIT通态电阻较大,使得通态损耗也大,因而SIT还未在大多数电力电子设备中得到广泛应用。

评价

SIT是一种电压控制器件。在零栅压或很小的负栅压时,沟道区已全部耗尽,呈夹断状态,靠近源极一侧的沟道中出现呈马鞍形分布的势垒,由源极流向漏极的电流完全受此势垒的控制。在漏极上加一定的电压后,势垒下降,源漏电流开始流动。漏压越高,越大,亦即 SIT的源漏极之间是靠漏电压的静电感应保持其电连接的,因此称为静电感应晶体管。SIT和一般场效应晶体管(FET)在结构上的主要区别是:①SIT沟道区掺杂浓度低,为1012~1015厘米-3,FET则为1015~1017厘米-3;②SIT具有短沟道,在输出特性上,前者为非饱和型三极管特性,后者为饱和型五极管特性。

静电感应型硅可控整流器已做到导通电流30安(压降为0.9伏),开关时间为110纳秒。另外,已研制出 MOS型SIT和SIT低功耗、高速集成电路,其逻辑门的功率-延迟积的理论值可达1×10-15焦以下。  

SIT具有非饱和型电流电压输出特性,它和三极电子管的输出特性相类似。

视频

史上最小晶体管问世,仅有1纳米,打破传统极限

参考文献