- •Цель работы
- •2 Краткая теория
- •3 Ход лабораторной работы
- •4 Вывод
- •5 Контрольные вопросы
- •Назовите основные режимы мдп–структуры. При каких условиях они возникают?
- •В чем заключается полевой эффект?
- •Как устроен и работает мдп–транзистор?
- •Что такое пороговое напряжение мдп–структуры и от чего оно зависит?
- •Что такое удельная емкость мдп–структуры и от чего она зависит?
- •Что такое удельная крутизна мдп–структуры и от чего она зависит?
- •Как совершенствуется мдп–транзистор?
Что такое пороговое напряжение мдп–структуры и от чего оно зависит?
Пороговым напряжением U0 называется такое напражения на затворе Uз, при котором полупроводник в подзатворной области становится собственным.
Идеализированная МДП–структура характеризуется пороговым напряжением
C0 – удельная емкость МДП–структуры;
ϕМП – контактная разность потенциалов металл – полупроводник;
q – элементарный электрический заряд;
εП – относительная диэлектрическая проницаемость полупроводника;
N – концентрация примеси в полупроводнике.
Что такое удельная емкость мдп–структуры и от чего она зависит?
Удельная емкость диэлектрика является величиной постоянной, определяет максимальную удельную емкость всей структуры и рассчитывается по формуле:
, где C0 – удельная емкость МДП–структуры; 𝜀0 – абсолютная электрическая постоянная; 𝜀д – относительная диэлектрическая проницаемость диэлектрика; d – толщина диэлектрика.
Как видно из формулы, она зависит от параметров диэлектрика, таких как толщина слоя и материал.
Зная удельную ёмкость, можно оценить важнейший параметр МДП– транзистора – ёмкость затвор-канал: где W – ширина канала МДП–транзистора; L – длина канала.
Что такое удельная крутизна мдп–структуры и от чего она зависит?
Удельная крутизна (В) – характеристика МДП-структуры, определяющая степень влияния коэффициента подвижности носителей в канале на состояние канала и ток МДП-транзистора и состояние канала. Крутизна характеристики зависит от геометрических размеров затвора и подвижности носителей заряда в канале.
Чем больше B, тем при меньшем изменении UЗ управляется транзистор (в ключе – замыкается и размыкается). Ток стока Ic определяется выражениями, в зависимости от режима,
или
В обоих случаях степень влияния UЗ на IC определяет удельная крутизна где μ – коэффициент подвижности носителей в канале.
Как совершенствуется мдп–транзистор?
Уменьшением толщины диэлектрического слоя для повышения B и уменьшения U0 для улучшения управляемости МДП-структуры.
Уменьшением длины канала L для увеличения B.
Переходом на полупроводники с большей подвижностью заряда – с кремния на арсенид галлия.