Національний дослідницький університет
МІЕТ
Кафедра ІЕМС
Курсова робота
по предмету Твердотільна електроніка
Розрахунок параметрів кремнієвого інтегрального МДП-транзистора
Виконав
студент ЕКТ - 45
Григор'єв Петро
Перевірив Красюков А.Ю.
НДУ МІЕТ +2014
Зміст
Введення
1. Теоретичні відомості
. Розрахунок електричних характеристик кремнієвого інтегрального n-канального МДН-транзистора
.1 Вихідні дані. Завдання
2.2 Розрахунок і коректування порогового напруги транзистора
.3 Розрахунок ВАХ в рамках ідеалізованої моделі
.4 Розрахунок ВАХ з урахуванням неоднорідності ОПЗ під затвором
.5 Малосигнальная еквівалентна схема і її параметри
.6 Факультативне завдання: розрахунок і коректування порогового напруги з урахуванням ефектів короткого і вузького каналу
.7 Факультативне завдання: розрахунок реальної ВАХ, залежною від
.8 Факультативне завдання: розрахунок параметрів еквівалентної схеми
2.9 Структура і топологія МДП-транзистора
2.10 Короткий технологічний маршрут виготовлення МДП-структур
Висновки глави
інтегральний кремнієвий транзистор напруга
Введення
Транзистор (від англ. transfer - переносити і resistor - опір) - електронний прилад на основі напівпровідникового кристала, що має три (або більше) виведення, призначений для генерування та перетворення електричних коливань. Винайдено в 1948 У. Шоклі, У.Браттейном і Дж. Бардином (Нобелівська премія, 1956). На основі транзисторів і їх застосувань виросла широка галузь промисловості - напівпровідникова електроніка. Транзистори випускаються у вигляді дискретних компонентів в індивідуальних корпусах або у вигляді активних елементів - інтегральних схем.
Транзистори діляться на два великі класи - уніполярні (польові або МДП-транзистори) і біполярні. І в польових, і в біполярних транзисторах керування струмом у вихідному ланцюзі здійснюється за рахунок зміни вхідної напруги або струму. Невелика зміна вхідних величин може приводити до істотно більшого зміни вихідної напруги і струму. Це підсилювальне властивість транзисторів використовується в аналоговій техніці (аналогові ТБ, радіо, зв'язок і т. П.). В даний час в аналоговій техніці домінують біполярні транзистори (БТ) (міжнародний термін - BJT, bipolar junction transistor).
Іншою найважливішою галуззю електроніки є цифрова техніка (логіка, пам'ять, процесори, комп'ютери, цифровий зв'язок і т. п.), де, навпаки, біполярні транзистори майже повністю витіснені польовими. [1]
. Теоретичні відомості
У першій частині курсового проекту розраховуються параметри МДП-транзистора, тому зупинюся докладніше на інформації про польових транзисторах.
За фізичної структурі і механізму роботи польові транзистори умовно ділять на 2 групи. Першу утворюють транзистори з керуючим pn-переходом, або переходом метал - напівпровідник (бар'єр Шотткі), другу -транзістори з управлінням за допомогою ізольованого електроду (затвора), т. зв. транзистори МДП ( метал - діелектрик - напівпровідник ).
Польовий транзистор з керуючим pn-переходом - це польовий транзистор, затвор якого ізольований (тобто відділений в електричному відношенні) від каналу pn-переходом, зміщеним у зворотному напрямку.
Такий транзистор має два невипрямляющімі контакту до області, по якій проходить керований струм основних носіїв заряду, і один або два керуючих електронно-доручених переходу, зміщених у зворотному напрямку (див. рис. 1). При зміні зворотної напруги на pn-переході змінюється його товщина і, отже, товщина області, по якій проходить керований струм основних носіїв заряду. [1] Область, товщина і поперечний переріз якої управляється зовнішнім напругою на керуючому pn-переході і по якій проходить керований струм основних носіїв, називають каналом. Електроди польового транзистора називаються наступним чином:
· витік (англ. source) - електрод, з якого в канал входять основні носії заряду;
· стік (англ. drain) - електрод, через який з каналу йдуть основні носії заряду;
· затвор (англ. gate) - електрод, службовець для регулювання поперечного перерізу каналу.
Провідність каналу може бути як n-, так і p-типу. Тому за типом провіднос...
