.
Структура МДП-транзистора з вбудованим каналом така, що створення каналу в тонкому приповерхневому шарі напівпровідника передбачається самою технологією виробництва. Тому конструкція такого транзистора буде відрізнятися від конструкції, наведеної на малюнку 1 зображенням нижньої межі каналу суцільною лінією.
Електропровідність каналу обов'язково збігається з електропровідністю стоку і витоку. Оскільки електропровідність підкладки обратна електропровідності каналу, області стоку, витоку і каналу відокремлені від підкладки pn-переходом. Струм в каналі такого транзистора може виникати і при нульовій напрузі на затворі.
Рисунок 1 - МДП-транзистор з вбудованим каналом (а) і його умовне позначення (б).
Витік і стік в принципі оборотні, їх можна міняти місцями при включенні транзистора в схему. У цьому випадку при симетричній структурі транзистора його параметри зберігаються, а при несиметричною структурі (стік і джерело можуть відрізнятися формою, площами) вони будуть відрізнятися.
По електропровідності розрізняють n-канальні і р-канальні транзистори. Інтегральні мікросхеми, що містять одночасно n-канальні і р-канальні транзистори називаються комплементарними (скорочено КМДП-ІМС). Вони відрізняються високою завадостійкістю, малою споживаною потужністю, високою швидкодією. Ці переваги, однак, досягаються за рахунок більш складної технології з меншим виходом придатних. [1]
1.2 Особливості використання МДП-транзистора як типового схемного елемента ІМС
В електричних схемах цифрових ІМС крім активних елементів використовуються резистори великих номіналів і конденсатори. Резистори є навантаженнями ключових схем (інверторів), а конденсатори знаходять застосування при проектуванні елементів пам'яті запам'ятовуючих пристроїв.
Проектування резисторів за аналогією з напівпровідниковими ІМС на біполярних транзисторах в МДП-ІМС є недоцільним з двох причин: площа дифузійного резистора великого номіналу (> 20кОм) майже на порядок перевищує площу активного МДП-приладу; паразитная ємність резистор-підкладка дифузійного резистора значна і суттєво погіршує частотні властивості схеми. Тому для отримання високого ступеня інтеграції в МДП-ІМС в якості резисторів навантаження використовують так звані навантажувальні МДП-транзистори. Ці транзистори мають конструкцію, схожу з МДП-транзисторами, які працюють в активному режимі. Необхідний номінал резистора досягається подачею на затвор транзистора певного потенціалу і підбором геометричних розмірів каналу.
При необхідності спроектувати конденсатор в МДП-ІМС можна використовувати ємність затвор-підкладка або стік (витік)-підкладка МДП-транзистора.
На підставі викладеного можна стверджувати, що МДП-транзистор є основним схемним елементом МДП-ІМС і може виконувати функції як активних, так і пасивних елементів. Це дозволяє при проектуванні МДП-ІМС обходитися тільки використанням МДП-транзисторів, конструктивні параметри і схема включення яких залежатимуть від виконуваної функції. [3]
2. Розрахунок електричних параметрів КМОП-схеми
Вихідні дані: Е=10 В,? U +=1,5 В,? U -=1,5 В, максимальна завадостійкість, мінімальна площа кристала, марка кремнію КДБ ...
