uzluga.ru
добавить свой файл


Доклад на тему

  • “Полевые транзисторы”


МДП-транзистор

  • Физической основой работы МДП транзистора является эффект поля, который состоит в изменении концентрации свободных носителей заряда в приповерхностной области полупроводника под действием внешнего электрического поля. В структурах МДП внешнее поле обусловлено приложенным напряжением на металлический электрод (затвор) относительно полупроводниковой подложки. В зависимости от знака и величины приложенного напряжения различают три состояния приповерхностной области полупроводника:



Обогащение основными носителями.

  • Этому состоянию соответствует знак напряжения на металлическом электроде (затворе), притягивающий основные носители (для n-типа, VG > 0, ψs > 0).



Обеднение основными носителями

  • Этому состоянию соответствует небольшое по величине напряжение, отталкивающее основные носители (для n-типа, VG < 0, ψs < 0).



Инверсия типа проводимости.

  • Инверсия типа проводимости. Такому состоянию соответствует большое по величине напряжение на затворе, соответствующее значительным изгибам зон и вызывающее обогащение поверхности неосновными носителями заряда (для n-типа, VG << 0, ψs < 0).



Характеристики МОП ПТ в области плавного канала





Характеристики МОП ПТ в области отсечки



ВAX МДП транзистора с учетом модуляции длины канала примет следующий вид:

  • ВAX МДП транзистора с учетом модуляции длины канала примет следующий вид:



Эффект смещения подложки

  • При приложении напряжения канал-подложка происходит расширение ОПЗ и увеличение заряда ионизованных акцепторов:



  • Поскольку напряжение на затворе VGS постоянно, то постоянен и заряд на затворе МДП-транзистора Qm. Следовательно, из уравнения электронейтральности вытекает, что если заряд акцепторов в слое обеднения QB вырос, заряд электронов в канале Qn должен уменьшиться. С этой точки зрения подложка выступает как второй затвор МДП-транзистора, поскольку регулирует также сопротивление инверсионного канала между истоком и стоком. При возрастании заряда акцепторов в слое обеднения возрастает и пороговое напряжение транзистора VT. Изменение порогового напряжения будет равно:



Поскольку смещение подложки приводит только к изменению порогового напряжения ^ VТ, то переходные характеристики МДП транзистора при различных напряжениях подложки VSS смещаются параллельно друг другу.

  • Поскольку смещение подложки приводит только к изменению порогового напряжения VТ, то переходные характеристики МДП транзистора при различных напряжениях подложки VSS смещаются параллельно друг другу.



^ Эквивалентная схема и быстродействие МДП транзистора

  • МДП транзистор можно изобразить в виде эквивалентной схемы: Здесь R вх обусловлено сопротивлением подзатворного диэлектрика, входная емкость Свх – емкостью подзатворного диэлектрика и емкостью перекрытия затвор-исток. Паразитная емкость Спар обусловлена емкостью перекрытий затвор-сток. Выходное сопротивление Rвых равно сопротивлению канала транзистора и сопротивлению легированных областей истока и стока. Выходная емкость Свых определяется емкостью р n перехода стока. Генератор тока передает эффект усиления в МДП-транзисторе.