У вас большие запросы!
Точнее, от вашего браузера их поступает слишком много, и сервер VK забил тревогу.
Эта страница была загружена по HTTP, вместо безопасного HTTPS, а значит телепортации обратно не будет.
Обратитесь в поддержку сервиса.
Вы отключили сохранение Cookies, а они нужны, чтобы решить проблему.
Почему-то страница не получила всех данных, а без них она не работает.
Обратитесь в поддержку сервиса.
Вы вернётесь на предыдущую страницу через 5 секунд.
Вернуться назад
35. Свойства мдп структур и пороговое напряжение мдп транзистора. Устройство мдп структур и их энергетическая диаграмма
МДП структура представляет собой монокристаллическую пластину полупроводника, называемую подложкой, закрытую с планарной стороны диэлектриком. Металлический электрод, нанесенный на диэлектрик, носит название затвора, а сам диэлектрик называется подзатворным. На обратную непланарную сторону полупроводниковой пластины наносится металлический электрод, называющийся омическим контактом. Довольно часто в качестве диэлектрика в МДП структурах используют окислы, поэтому вместо МДП употребляется название МОП структура.
Итак МДП структура, приведенная на рисунке, состоит из затвора, подзатворного диэлектрика, полупроводниковой подложки и омического контакта. Рассмотрим зонную энергетическую диаграмму МДП структуры при равновесных условиях. Согласно правилу построения зонных диаграмм необходимо, чтобы в системе при отсутствии приложенного напряжения а) уровень вакуума был непрерывен; б) электронное сродство диэлектрика и полупроводника в каждой точке было постоянно; в) уровень Ферми был одинаков.
Под идеальной МДП структурой понимают такую систему металл-диэлектрик-полупроводник, когда: — отсутствуют поверхностные состояния на границе раздела полупроводник-диэлектрик, — термодинамическая работа выхода металла затвора и полупроводника подложки равны между собой, — отсутствуют заряженные центры в объеме подзатворного диэлектика, — сопротивление подзатворного диэлектрика бесконечно велико, так что сквозной ток через него отсутствует при любых напряжениях на затворе. МДП структуры, близкие к идеальным, получают используя «хлорную» технологию термического выращивания двуокиси кремния на кремнии, причем для n-Si в качестве материала затвора используется алюминий, а для p-Si используется золото. МДП структуры, в которых нарушается одно из вышеперечисленных требований получили название реальных МДП структур, рассмотрение свойств которых далее и приводится.
2.11. Пороговое напряжение мдп транзистора
Пороговым напряжением МДП транзистора называется такое напряжение на затворе, при котором концентрация подвижных носителей, индуцированных в инверсном канале под затвором, равна концентрации примеси в подложке. Принимается, что проводимость в индуцированном канале появляется после того, как потенциал на поверхности достигнет потенциала инверсии. Для n-канального транзистора на p-подложке с концентрацией акцепторов 
потенциал инверсии 
и (2.9) примет вид
.
Здесь 
– заряд подвижных носителей в канале, а 
– заряд акцепторов:
где 
– ширина ОПЗ под инверсным каналом, 
– диэлектрическая проницаемость кремния в отличие от 
для 
.
Обычно пренебрегают зависимостью заряда поверхностных состояний от поверхностного потенциала, считая, что этот заряд уже учтен в напряжении плоских зон. Используя (17) с , можно получить
.
Пороговое напряжение
(2.11)
Линейная зависимость описывается емкостью подложки
, где 
— ширина ОПЗ в подложке
(2.12)
— линейный коэффициент влияния подложки.
Ток стока имеет слабую зависимость от напряжения сток–исток, поэтому передаточная характеристика изображена в виде одной кри- вой, исходящей из точки UЗИ = Uотс. Это напряжение называется на- пряжением отсечки, при достижении которого транзистор полностью закрыт. По мере уменьшения отрицательного напряжения на затворе ток стока увеличивается в соответствии с уравнением , (3.1) где I0 – ток насыщения транзистора при UЗИ = 0. 2 ЗИ C 0 отс 1 U I I U
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; ��0 – абсолютная электрическая постоянная; ��д – 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.
У вас большие запросы!
Точнее, от вашего браузера их поступает слишком много, и сервер VK забил тревогу.
Эта страница была загружена по HTTP, вместо безопасного HTTPS, а значит телепортации обратно не будет.
Обратитесь в поддержку сервиса.
Вы отключили сохранение Cookies, а они нужны, чтобы решить проблему.
Почему-то страница не получила всех данных, а без них она не работает.
Обратитесь в поддержку сервиса.
Вы вернётесь на предыдущую страницу через 5 секунд.
Вернуться назад