Здесь уже при изготовлении транзистора создаётся тонкий канал.

Очевидно, что характеристики прибора остаются прежними, только изменяется пороговое напряжение. При U _зи =0 . Увеличение U _зи увеличивает I_c (как и было раньше). Уменьшение U _зи приводит к спаду I_c.

Параметры и эквивалентные схемы МДП-транзисторов.

       Эквивалентные схемы и параметры у МДП-транзисторов те же (U _{зи о}, R _вх, S, C _з), что и у полевых транзисторов с управляющим p-n переходом. Роль параметра U _{зи о} теперь выполняет U _{пор о}. Но у МДП изменяются численные значения ряда параметров. Это, во-первых, U _пор, которое можно менять в широких пределах, используя режим обогащения или обеднения. Значительно выше R _вх (до 10¹⁵ Ом). Уменьшаются ёмкости затвора. МДП-транзисторы нашли широкое применение в интегральной электронике. Подобные приборы можно использовать и как нагрузочные резисторы, управляемые напряжением U _зи. В этом случае длина канала выбирается большей, чем в приборе, выполняющем функции транзистора (25-50 мкм против 5 мкм).

 - для крутой части характеристик

(справедливо, если U _с < U _з – U _пор).

Эквивалентная схема для больших сигналов.

Распределённая ёмкость затвор-канал изображается в виде двух сосредоточенных. Аналогично имеем два диода Д_о и Д_и, отображающие переходы исток-подложка и сток-подложка. R _и и R _с – объёмные сопротивления тела полупроводника, не входящего в канал.

       Основой математической модели МДП-транзистора является вид зависимости I_d от U _зи и U _си. Для пологой части стоковых характеристик, т.е. при U _си > U _зи – U _о, если пренебречь наклоном стоковых характеристик (считать их горизонтальными), имеем:

,

где - пороговое напряжение с учётом влияния подложки. Если , то  . На подложку обычно подаётся самый высокий потенциал, чтобы диоды Д_и и Д_с всегда были закрыты.

       Если учесть дифференциальную проводимость

,

то имеем:

, если b определяется при малых U_c.

Малосигнальная эквивалентная схема может быть получена из нелинейной эквивалентной схемы заменой I_d на , где

 крутизна.

Кроме того, закрытые диоды Д_с и Д_и должны быть заменены своими малосигнальными схемами. П-образная малосигнальная эквивалентная схема использует y-параметры.

Глава 4. Компоненты интегральных схем.

       Интегральные схемы (далее – ИС) изготавливаются в едином технологическом цикле вместе со своими компонентами и их межсоединениями и представляют собой неразделимую на составные части конструкцию.

Классификация ИС.

       Интегральные схемы делятся на два крупных класса:

1) ИПС – интегральные полупроводниковые схемы;

2) Гибридные схемы.

Место этих двух групп ИС можно показать при помощи рисунка.

Лекция 14.

       ИПС изготавливаются внутри полупроводниковой подложки, имеющей кристаллическую структуру. Как правило, для подложки выбирается кремний (Si), так как он очень удобен для создания защитных плёнок (оксид кремния – SiO₂) на поверхности пластины простым окислением. ИС, у которых подложка и компоненты выполнены из одного материала, называются монолитными (твёрдыми).

       Гибридные схемы обладают подложкой из керамики или стекла. На эту подложку наносятся пассивные компоненты в виде тонких плёнок металла (толщина до 100 мкм) – тонкоплёночные гибридные схемы – или в виде так называемых толстых плёнок из металлорезистивной пасты (толщиной свыше 100 мкм) – толстоплёночные схемы. Составные компоненты изготавливаются отдельно.

       Это специальные бескорпусные дискретные приборы, которые монтируются на подложке и соединяются с другими компонентами тонкими проволочками.

       Кроме двух названных основных групп ИС, существуют следующие:

       Совмещённые. Подложка полупроводниковая. Активные компоненты изготавливаются в подложке методом диффузии и эпитаксиального выращивания, то есть так же, как и у монолитных схем. Пассивные компоненты наносятся в виде тонких плёнок на слой оксида кремния SiO₂.

       Плёночные. В отличие от гибридных схем все компоненты изготавливаются методами плёночной технологии.

Сравнение ИС. Пассивные компоненты ИПС уступают по своим параметрам плёночным компонентам: 1) у них существенно ограничены сверху допустимые номиналы сопротивлений и ёмкостей; 2) большой разброс параметров; 3) хуже стабильность. В то же время компоненты ИПС позволяют иметь более высокую плотность установки. Также могут иметь наибольшую надёжность и наименьшую стоимость. По этим причинам ИПС являются более перспективными.

       Технология изготовления наиболее проста у гибридных схем, а затем у ИПС. В совмещённых схемах стремятся совместить преимущества ИПС и плёночных пассивных компонентов, но сложнее технология. Наконец, технология плёночных активных компонентов практически не освоена.