Принципът на работа на MOS транзистори с канал, предизвикана

Начало | За нас | обратна връзка

Помислете р-канал MIS транзистор в схема с превключване на общ източник. потенциален източник приема за равна на нула. Когато порта напрежение по отношение на източника е нула, и в присъствието на напрежението на изтичане (Uzi = 0, USI ¹ 0), изтичане ток е незначително. Това е обратен ток-п-р преход между субстрата и силно легирани източване региона.

Когато отрицателен потенциал до портата за | UZI |<|UЗИпор | у поверхности полупроводника возникают обедненный слой и область объемного заряда, состоящая из ионизированных нескомпенсированных примесных атомов (в рассматриваемом случае - доноров). При |UЗИ |>| UZIpor | на повърхността на полупроводниковата под регион изчерпване порта случи, която е проводящ канал между източник и източване.

С промяната на напрежението на изхода се променя концентрацията на носители на заряд в провеждането на канала, както и дебелината на канала. Основната причина за проводимите резистентност канал модулация MIS транзистори yavlyaetcya променят индуцирана плътност канал носител в провеждане на канала (транзистор поле ефект с един пасаж контрол основната причина е промяна в дебелината на канал).

При извършване на промени устойчивост канал варира и ток изтичане, т.е. има контрол на ток. Поради факта, че затворът се отделя от субстрата от диелектричен слой, тока в порта веригата е незначителен и ниска консумация на енергия от източника на порта верига и контрола, необходими за относително голям ток потоци. По този начин, индуцирана укрепване на MISFET канал може да произвежда електрически сигнали на напрежение и мощност.

Източник за транзистори полеви ефект полупроводникови с изолирани порта е в основата на силиций. Следователно, както при портата диелектричен слой обикновено се използва силициев диоксид SiO, отглеждани върху повърхността на кристала от висока температура окисление.

транзистор Поле ефект с изолиран порта, където като изолиращ слой между металната порта и провеждане канал използва полупроводникови оксид, наречена MOS транзистор. Има две разновидности на MOS транзистори: с индуцирани канал и интегриран канал.

В MIS транзистори индуциран канал (Фиг. 8.7 а) проводящ път между силно легирани източник и дренажни участъци и следователно значително изтичане на ток се появи при определена полярност и определена стойност на порта напрежение по отношение на източника, който се нарича праг на напрежение (USIpor) на.

В MIS транзистори с вграден канал (. Фигура 8.7 б) на повърхността на полупроводниковата под вратата на нула порта напрежение спрямо регион изчерпване източник съществува - канал, който свързва източника на канала.

Показани в (фиг. 8.7 и б) субстрат структура има п-тип проводимост. Следователно, силно легиран област при източника и изтичане, и каналът се индуцира и вграден в този случай имат р-тип проводимост. На ris.8.7 и г изобразена структура с п-канал.

Коригиране електрически преходи в рамките на източника и изтичане най-често се прави под формата на р-п- възли.

MIS транзистори с вграден канал

В MIS транзистори с вграден канал под проводящ канал порта съществува в отсъствието на портата напрежение. Проводимият канал при входа на MOS транзистор може да бъде създаден в резултат на локална дифузия или йонно имплантиране на подходящи примеси в повърхността на субстратния слой. Това може да възникне поради преразпределение на примеси в близост до повърхността на субстрата полупроводниковата време на термично окисление на нейната повърхност. Накрая, проводящ канал под вратата може да се случи, защото на фиксираната такса в порта силициев диоксид, и поради контакт потенциалната разлика между метала порта и субстрат на полупроводници.

Modulation промяна на съпротивлението на канала се появява при напрежение от двете положителни и отрицателни полярност. По този начин, MIS-транзистор с вграден канал може да работи в два режима: в режим на подобряването на състоянието и режима изчерпване.

Сравнение на полеви транзистори

1. Принципът на работа. В биполярно управление на транзистора входния сигнал, носен от входен ток, а в областта - на входното напрежение или електрическо поле.

2. Биполярни транзистори имат ниско входно съпротивление и областта - висока.

3. транзистори с полеви ефект, обикновено имат по-ниско ниво на шума (особено при ниски честоти). В биполярни транзистори шум при ниски честоти, свързани с рекомбинация на носители в р-п-възел и основата, както и процесите на производство на рекомбинация на повърхността на устройството.

4. Тъй като FETs са униполарните устройства, те не са чувствителни към ефектите на натрупване на малцинствата превозвачи, и следователно имат по-високи лимити честота и скорост на превключване.

5. усилвател биполярни транзистори имат по-високи, отколкото за амплификация фактори поле ефект.

Съвременната наука се развива много бързо, в момента обемът на научните познания се удвоява на всеки 10 - 15 години. Въпреки това, основни познания се съхранява, се превръща в основа за по-нататъшно развитие на науката. Разглеждане в този урок въпроси са в основата на по-задълбочено проучване и разбиране на развитието на съвременните технологии: микроелектроника, оптоелектроника, нанотехнологиите и информационните технологии.

1.ELEMENTY квантовата механика. 4

1.1. хипотеза Де Бройл. Wave частица двойствеността на микрочастици 4

1.2. Зависимостта на несигурност. 7

1.3. Вълновата функция. 9

1.4. Шрьодингер уравнение. 11

1.5. Проблемът на квантовата механика на свободното движение на частиците 12

1.6. Проблем на квантовата механика на частиците в едномерен правоъгълна потенциал добре. 14

1.7. Концепцията за ефекта на тунела. 19

1.8. Водороден атом в квантовата механика. Номерата на квантовата. 26

1.9. 1s - електронно състояние на водородния атом. 29

1.10. въртене на електрона. Принципът на Паули. 31

1.11. Спектърът на водородния атом. 32

1.12. Абсорбцията, спонтанна и стимулирана емисия. 34

1.13.1. Население инверсия. 35

1.13.2. Методи за създаване на инверсия на населението. 37

1.13.3. Положителна обратна връзка. Резонатор. 38

1.13.4. Схема на лазера. 38

1.14. Дирак уравнение. Spin. 39

2. BAND ТЕОРИЯ НА твърди частици. 40

2.1. Концепцията на квантовата статистика. пространство фаза. 40

2.2. Енергийни кристали зона. Метали. Полупроводници. Диелектрици. 42

2.3. ефективен метод маса. 45

3.1. Моделът на свободни електрони. 48

3.2. проводни електрони в разпределението метал на енергии. Нивото и енергията на Ферми. Дегенерацията на електронния газ в метали. 50

3.3. Концепцията на квантовата теория на електропроводимостта 55

3.4. Феноменът на свръхпроводимост. Свойства на свръхпроводници. Използването на свръхпроводимост. 57

3.5. Концепцията за ефекта Josephson. 62

4. полупроводници. 63

4.1. Основна информация за полупроводници. Класификация на полупроводници. 63

4.2.Sobstvennye полупроводници. 64

4.3.Primesnye полупроводници. 66

4.3.1.Elektronny полупроводникови (п-тип полупроводникови) 67

4.3.2. P-тип полупроводникови (р-тип полупроводникови) 69

4.3.3.Kompensirovanny полупроводници. Частично компенсиран полупроводник. 70

4.3.4.Elementarnaya теория на примеси държави. Водородът подобни модел на центъра на примеси. 71

4.4.Temperaturnaya зависимост от проводимостта на легирани полупроводници. 74

4.4.1.Temperaturnaya зависимост от концентрацията на носители на заряд 74

4.4.2.Temperaturnaya зависимост на подвижността на таксата превозвачи 77

4.4.3.Temperaturnaya зависимост от проводимост п-тип полупроводници. 79

4.4.5. Термистори и bolometers. 79

4.5. Рекомбинацията на nonequilibrium носители в полупроводници 81

4.6. Разпространението на носители на заряд. Дължината на дифузия. 83

4.6. Айнщайн връзка между мобилността и коефициент на дифузия на носители на заряд. 85

4.7. Ефект на Хол в полупроводници. 87

4.7.1. Възникване на електрическото поле напречно. 87

4.7.2. Прилагане на ефекта на Хол за изучаване на полупроводникови материали. 91

4.7.3. Зала преобразуватели. 91

4.8. Магниторезистивен ефект. 92

5. преход Electron дупки. 95

5.1.Obrazovanie на кръстовището PN. 95

5.1.1. преход Electron дупки в равновесни условия (при липса на външен стрес) 95

5.1.2.Pryamoe включване. 97

5.1.3.Obratnoe включване. 98

5.2.KlasSifikatsiya полупроводникови диоди. 98

5.3.Volt напрежение характеристика elektronnno PN възел. Rectifier, детектор диоди и конвертор. 98

5.3.1.Uravnenie характеристики ток напрежение. 98

действие 5.3.2.Printsip и цел изправител, диод детектор и преобразувател. 100

5.4. Бариерен капацитет. Варикапните. 101

5.5.Proboy на кръстовището PN. 102

5.6. Ефектът на тунели в дегенеративен преход електрон-дупка. Тунелен диод и се превръща. 103

6.Vnutrenny фотоелектричния ефект при полупроводници. 106

6.1.Fotorezistivny ефект. Фоторезист. 106

6.1.1.Vozdeystvie излъчване на полупроводника. 106

5.1.2.Ustroystvo и фотопроводими характеристики. 107

6.2.Fotoeffekt в прехода на електрон-дупка. Полупроводниковите фотодиоди и слънчеви клетки. 108

6.2.1.Vozdeystvie светлина върху р-п-възел. 108

7.Lyuminestsentsiya вещества. 111

7.1.Vidy луминесценция. 111

7.2.Elektrolyuminestsentsiya на кристал. 112

7.2.1. Механизмът на кристал блясък. 112

7.2.2. Основните характеристики на електролуминесценция на кристал. 113

7.2.3.Elektrolyuminestsentny светлинен източник. 115

7.3.Inzhektsionnaya електролуминисценция. Дизайн и характеристики на LED структури. 116

7.3.1.Vozniknovenie радиация в структурата на диод. 116

7.3.2.Konstruktsiya LED. 117

7.3.3.Osnovnye характеристики на светодиоди. 117

7.3.4.Nekotorye LED приложения. 118

7.4 Концепцията на инжекционни лазери. 119

8. транзистори. 120

8.1.Naznachenie и видове транзистори. 120

8.2.Bipolyarnye транзистори. 120

8.2.1 Структурата и режимите на работа на биполярен транзистор 120

8.2.2.Shemy превключване транзистори. 122

8.2.3.Fizicheskie процеси в транзистора. 122

8.3.Polevye транзистори. 124

8.3.1.Raznovidnosti полевите транзистори. 124

8.3.2.Polevye транзистори за управление на прехода. 125

8.3.3. Полеви транзистори с изолиран порта. MIS транзистор структура. 127

8.3.4.Printsip транзистори TIR-канал 128 индуцирани

8.3.5. MIS транзистори с вграден канал. 130

8.4. Сравнение на полеви транзистори. 130

с биполярно. 130

[1] кристалната решетка твърди вещества са периодични структури са естествени и триизмерни решетки.

1 - функция може да бъде комплексна стойност, обаче. където - функция комплекс конюгат.

* Терминът "инверсия" означава преобръщането обжалване.

[2]) ток инжектиране често се нарича дифузия ток, тъй като тя е причинена от дифузия на носители на заряд мнозинство през потенциал бариера разгражда