Электротехника \ Физика полупроводниковых приборов

МОП-транзистор с индуцированным каналом n-типа, страница 3

Для  МДП-транзистора с индуцированным каналом проводящий слой находится в непосредственной близости от поверхности, поэтому подвижность носителей заряда определяется поверхностной концентрацией примеси.

Удельная крутизна  характеризует коэффициент усиления транзистора в режиме малого сигнала и зависит от размера канала транзистора.

;                      ;

Сg - удельная емкость затвора;

Пороговое напряжение:

;

     – напряжение плоских зон;

  – контактная разность потенциалов;

   – потенциала инверсии;

  – заряд акцепторов;

Напряжение на затворе, при котором наступает инверсная проводимость на поверхности подложки, называется пороговым напряжением. Это  условие выполняется, когда изгиб зон на поверхности достигает значения потенциала инверсии φi.

Ns – концентрация фиксированных в окисле зарядов;

Nag – концентрация акцепторов в затворе;

Na – концентрация акцепторов в подложке;

;

 для Si;

* – Ширина ОПЗ в подложке;

Коэффициент влияния подложки:

В высокоомных подложках заряд ОПЗ ионов примеси Q существенно не сказывается на работе прибора. Однако изменение напряжения на подложке приводит к его увеличению и влиянию Q на концентрацию подвижных носителей заряда в канале. Кроме того, с увеличением напряжения подложка-исток изменяется пороговое напряжение за счёт третьего слагаемого. Поэтому для низкоомных подложек вводят коэффициент влияния подложки:

   – удельная емкость подложки;

   – коэффициент влияния подложки;

Моделирование статической ВАХ

Крутая область ВАХ, когда Ud меньше напряжения насыщения Uds:

;

  – напряжение насыщения;

Напряжение в пологой области ВАХ:

;

                                       Параметры МДП-транзистора:

Вариант

Затвор

Подложка

Исток-сток

Канал

Тип

Толщ.

диэл.

Фикс.

заряд

Конц.

Примеси

Тип

Конц.

Примеси

Конц.

на поверхн.

Глубина

залеган.

истока

Подвиж-ность

Длинна

Ширина

d, А

Ns, см-2

Nз, см-3

Ng, см-3

Nb, см-3

X, мкм

m,

L, мкм

B, мкм

5

SiПК

500

p

0.2

800

3

20

Физические константы

Обозначение

Значение

Единица измерения

Физический смысл

k

1.38*10-23

Дж/К

Постоянная Больцмана

T

290

К

Температура материала

q

1.6*10-19

Кл

Заряд электрона

e0

8.85*10-14

Ф/cм

Электрическая постоянная

e0X

3.8

-

Относительная диэлектрическая проницаемость SiO2

eS

12

-

Относительная диэлектрическая проницаемость Si

DEg

1.12

ЭВ

Ширина запрещенной зоны у Si

gS

4.15

ЭВ

Электронное сродство для Si

cg

4.1

ЭВ

Работа выхода из алюминия

ni

1.4*1010

См-3

Собственная концентрация электронов в Si

Operation factors for MOS-transistor

 

   

       -acceptor density in gate (cm^(-3))

     -acceptor density (cm^(-3))

         -impurity density on surface (cm^(-3))

             -occurrence depth of sourse (cm)

            -carrier mobility

   

  

Physicals constants:

    -Planck constant

    

              -ambient temperature (K)

  -charge of electron (Kl)

               

                 

          -band-gap energy Si (eV)

    -proper electrons concentration in Si (cm^(-3))

          -electron affinity (eV)

 

 

    

 Напр_плоских_зон(В)

 

  Заряд_акцепторов_в_ОПЗ(Кл)

 

 

  Удельная_ёмкость_подложки(Кл*см^2)

Построение статистических ВАХ

Список литературы.

1. Н.М.Тугов, Б.А.Глебов, Н.А.Чарыков «Полупроводниковые приборы» М.:Энергоатомиздат, 1990.

2. Макаров Е.А. Каменская А.В. Физика полупроводниковых приборов. Методическое пособие по курсовому проектированию. - Новосибирск: НГТУ, 2000.

3. Зи С.М. Физика полупроводниковых приборов. - М.: Мир, т1-2,1984.

4. Макаров Е.А. Физика полупроводниковых приборов и компонентов интегралъных схем. - Новосибирск: НЭТИ, 1983.

5. Макаров Е.А., Кочетов Ю.А. Физика полупроводниковых приборов. Проектирование элементов интегральных МДП схем. Методические указания по курсовому проектированию. - Новосибирск: НГТУ, 1993.

6. Куликовский А. А. Справочник по элементам радиоэлектронных устройств. - М.: Энергия, 1977.

7. Степаненко И.П. Основы теории транзисторов и транзисторных схем. - М.: Энергия, 1973

Скачать файл