Содержание
ВВЕДЕНИЕ. 2
1 СВЕДЕНИЯ И ПОНЯТИЯ О МДП-ТРАНЗИСТОРАХ.. 4
1.1 Свойства МДП-структуры (металл–диэлектрик– –полупроводник). 4
1.2 Типы и устройство полевых транзисторов. 7
1.3 Принцип работы МДП-транзистора. 9
1.4 Выбор знаков напряжений в МДП-транзисторе. 11
1.5 Характеристики МДП-транзистора в области плавного канала. 14
1.6 Характеристики МДП-транзистора в области отсечки. 19
1.7 Влияние типа канала на вольт-амперные характеристики МДП-транзисторов 24
1.8 Эквивалентная схема и быстродействие МДП-транзистора. 26
2 РАСЧЕТ ПАРАМЕТРОВ И ХАРАКТЕРИСТИК МДП-ТРАНЗИСТОРА НА ОСНОВЕ АРСЕНИДА ГАЛЛИЯ.. 29
2.1 Основные сведения об арсениде галлия. 29
2.2 Основные параметры МДП-транзистора. 31
2.3 Расчет параметров МДП-транзистора. 31
ВЫВОДЫ.. 36
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ………………………………………………………36
ВВЕДЕНИЕ
Среди многочисленных разновидностей полевых транзисторов, возможно, выделить два основных класса: полевые транзисторы с затвором в виде pn перехода и полевые транзисторы с затвором, изолированным от рабочего полупроводникового объема диэлектриком. Приборы этого класса часто так же называют МДП-транзисторами (от словосочетания металл-диэлектрик-полупроводник) и МОП транзисторами (от словосочетания металл-окисел - полупроводник), поскольку в качестве диэлектрика чаще всего используется окись кремния.
Основной особенностью полевых транзисторов, по сравнению с биполярными, является их высокое входное сопротивление, которое может достигать 109 - 1010 Ом. Таким образом, эти приборы можно рассматривать как управляемые потенциалом, что позволяет на их основе создать схемы с чрезвычайно низким потреблением энергии в статическом режиме. Последнее особенно существенно для электронных статических микросхем памяти с большим количеством запоминающих ячеек.
Так же как и биполярные полевые транзисторы могут работать в ключевом режиме, однако падение напряжения на них во включенном состоянии весьма значительно, поэтому эффективность их работы в мощных схемах меньше, чем у биполярных приборов.
Полевые транзисторы могут иметь как p, так и n управление которыми осуществляется при разной полярности на затворах. Это свойство комплементарности расширяет возможности при конструировании схем и широко используется при создании запоминающих ячеек и цифровых схем на основе МДП транзисторов (CMOS схемы).
Полевые транзисторы относятся к приборам униполярного типа, это означает, что принцип их действия основан на дрейфе основных носителей заряда. Последнее обстоятельство значительно упрощает их анализ по сравнению с биполярными приборами, поскольку, в первом приближении, возможно, пренебречь диффузионными токами, неосновными носителями заряда и их рекомбинацией [9].
1 СВЕДЕНИЯ И ПОНЯТИЯ О МДП-ТРАНЗИСТОРАХ
1.1 Свойства МДП-структуры (металл–диэлектрик–полупроводник) В основе работы полевых транзисторов с изолированным затвором лежат свойства МДП-структуры (рис. 1.1).
Рисунок 1.1 - Пример МДП-структуры.
По существу эта структура представляет плоский конденсатор одной из обкладок которого служит металл (затвор), второй полупроводник. Особенность такого МДП конденсатора по отношению к классическому МДМ конденсатору в том, что в объеме полупроводника заряд может быть связан с носителями разной физической природы и разной полярности: свободными электронами и дырками, заряженными положительно ионизованными донорами, заряженными отрицательно ионизованными акцепторами, а так же заряженными дефектами. ............
