СВЕДЕНИЯ И ПОНЯТИЯ О МДП-ТРАНЗИСТОРАХ

Поможем в ✍️ написании учебной работы

Имя

Поможем с курсовой, контрольной, дипломной, рефератом, отчетом по практике, научно-исследовательской и любой другой работой

Нажимая кнопку "Продолжить", я принимаю политику конфиденциальности

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].

СВЕДЕНИЯ И ПОНЯТИЯ О МДП-ТРАНЗИСТОРАХ

РАСЧЕТ ПАРАМЕТРОВ И ХАРАКТЕРИСТИК МДП-ТРАНЗИСТОРА НА ОСНОВЕ АРСЕНИДА ГАЛЛИЯ

Основн ые параметры МДП-транзистора

С_ox — удельная емкость подзатворного диэлектрика

Iс_ID — ток стока

Iз_IG — ток затвора

I_DS — ток канала исток-сток

R₀ — омическое сопротивление

R_i — внутреннее сопротивление

S — крутизна характеристики

U_зи U_GS — напряжение затвор-исток

U_си U_DS — напряжение исток-сток

U_зс U_DG — напряжение сток-затвор

U_{ЗИ пор}U_пор U_GS(th)V_T — пороговое напряжение

U_{ЗИ отс} U_отс U_GS(off)— напряжение отсечки

V_ox — падение напряжения на окисном слое

V_Т — пороговое напряжение

V_SS — напряжение, приложенное к подложке

μ — коэффициент усиления

ВЫВОДЫ

В ходе данной курсовой работе:

были рассмотрены свойства МДП-структури, а также типы и устройство полевых транзисторов;

рассмотрены характеристики МДП-транзистора;

определено влияние типа канала на вольт-амперные характеристики прибора;

рассмотрены основны свойства и параметры полупроводника арсенида галлия;

рассчитаны параметры и характеристики МДП-транзистора.

В результате расчетов параметров и характеристик полупроводниковых приборов были получены результаты, не противоречащие справочным данным.

Так же были получены значения основных параметров: пороговое напряжение , напряжение смыкания , сопротивление стока и истока r_и=r_с=42,07 Ом. В результате построений характеристик МДП-транзистора были получены типичные вольтамперные характеристики транзистора МДП-типа с индуцированным каналом n-типа.

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1. Ніконова З.А., Небеснюк О.Ю. Твердотіла електроніка. Конспект лекцій для студентів напрямку «Електроніка» ЗДІА/ Запоріжжя: Видавництво ЗДІА, 2002. - 99с.

2. Твердотіла електроніка. Навчальний посібник до курсового проекту для студентів ЗДІА спеціальності «Фізична та біомедична електроніка» денної та заочної форм навчання /Укл: З.А. Ніконова, О.Ю. Небеснюк,, М.О. Літвіненко, Г.А. Слюсаревська. Запоріжжя, 2005. - 40с.

3. Батушев В. А. Электронные приборы. – М. , “Высшая школа” 1980..

4. Гусев В.Г., Гусев Ю.М. Электроника – М.: Высшая школа, 1991г. - 617с.

5. Гуртов В. А. Твердотельная электроника: Учеб. пособие // В. А. Гуртов; ПетрГУ. – Петрозаводск, 2004. - 312 с.

6. Городецкий Л. Ф. Полупроводниковые приборы // Л. Ф. Городецкий,А. Ф. Кравченко, М.: Высшая школа, 1967, - 348 с.

7. Епифанов Г.И. Физические основы микроэлектроники М.: Сов. радио, 1971 г. - 376 с.

8. Ефимов И. Е., Козырь И. Я., Горбунов Ю. И. Микроэлектроника. М.: Высшая школа, 1987г. - 326 с.

9. Ефимов И.Е., Козырь И.Я. Основы микроэлектроники. - 2-е изд., перераб. и доп. - М.: Высшая школа, 1983г. - 384 с.

10. Жеребцов И.П. Основы электроники. - Энергоатомиздат, Ленинградское отд-ние, 1989г. - 352 с.

11. Зи С. Физика полупроводниковых приборов: Пер. с англ. М.: Мир, 1984. - 368 с.

12. Полупроводниковые приборы: транзисторы. Справочник. Под ред. Н. Н. Горюнова - М.: Энергоатомиздат, 1985г. - 204 с.

13. Пасынков В. В., Чиркин Л. К. Полупроводниковые приборы. М.: Высшая школа, 1987г. - 479 c.

14. Степаненко И.П. Основы микроэлектроники. - М.: Сов. радио, 1980г. - 424 с.

15. Тугов Н.М., Глебов Б.А., Чарыков Н.А. Полупроводниковые приборы. - М.: Энергоатомиздат, 1990г. - 376 с.

16. Федотов Я. А. Основы физики полупроводниковых приборов. М., “Советское радио”, 1970г. - 392 с.

17. Электроника: Энциклопедический словарь.//Гл. ред. В. Г. Колесников. М.: Советская энциклопедия, 1991. - 688 с.