Основные разделы


Моделирование работы МДП-транзистора

В данной работе будет построена компьютерная модель зависимости геометрии индуцированного канала МДП-транзистора от напряжения приложенного к стоку. Данная модель является полезной при изучении свойств полевого транзистора, т.к. пространственные характеристики канала определяют вид ВАХ прибора.

Теоретическое обоснование компьютерной модели

Рассмотрим структуру транзистора, показанную на рисунке 5.

Рисунок 5 - Структура транзистора и система координат

В качестве начала отсчета возьмем точку, лежащую на границе раздела диэлектрика и полупроводника, ось y - от истока к стоку вдоль границы раздела. Все напряжения в структуре отсчитываются относительно потенциала истока. При подаче напряжения на затвор UЗ в подложке образуется канал толщиной xК. Канал изолирован от основного объема подложки слоем объемного заряда.

При подаче напряжения на сток транзистора в канале начинает протекать ток. Потенциал на границе канала и слоя объемного заряда изменяется по всей длине канала и является функцией координаты:

, (2)

где U(y) - изменение потенциала на расстоянии y от истока; - потенциал на поверхности слоя объемного заряда, при котором концентрация подвижных дырок в канале преобладает над концентрацией электронов и ионизированных атомов донорной примеси.

Так как все напряжения отсчитываются относительно потенциала истока, то

,

.

Распределение потенциала в слое объемного заряда, обусловленного зарядом ионизированных атомов примеси NД, подчиняется уравнению Пуассона. Смещая начало координат в точку xК, уравнение Пуассона для слоя объемного заряда можно записать в виде

, (3)

где - диэлектрическая проницаемость кремния; - диэлектрическая проницаемость вакуума; q - заряд электрона.

Решим уравнение (3) при граничных условиях

, ,

где h - толщина области объемного заряда; Uп - напряжение, приложенное к подложке.

Решением уравнения является зависимость

,(4)

Толщину слоя объемного заряда h определяем из уравнения (4), подставляя в него значение

.

Тогда

,(5)

Полученное выражение будет использовано в компьютерной модели в качестве основного.

Прочитайте еще и эти статьи:

Технология ремонта стабилизатора напряжения ультразвукового дефектоскопа
Рост эффективности общественного производства, повышение качества продукции, научные достижения сегодня становятся практически невозможными без широкого применения электронной аппаратуры. Практически во всех областях знаний, прогресс не мыслим б ...

Разработка цифрового комбинационного устройства - демультиплексора
Необходимо разработать цифровое комбинационное устройство демультиплексор из 1 в 4 в базисе ИЛИ-НЕ, НЕ, логическая функция которого указана ниже. Требуемые параметры устройства и базисных элементов представлены в таблице 1.1. Параметры, необ ...

© Copyright 2020 | www.techattribute.ru