Курсовая работа: Моделирование работы МДП-транзистора в системе MathCad
Рисунок 13 – Расчет потенциала на границе канала и ОПЗ
Теперь у нас есть все необходимые данные для расчета толщины ОПЗ в зависимости от координаты и напряжении на стоке. Расчет будем вести по формуле (5). Листинг расчета представлен на рисунке 14.
Рисунок 14 – Расчет толщины ОПЗ
В приведенном листинге h(0) – толщина ОПЗ около истока, h(W) и h(W1) – толщина ОПЗ около стока. h(W) – толщина ОПЗ около стока до перекрытия канала, h(W1) – после перекрытия канала. Граница SiO2 – это граница раздела полпроводника и оксида кремния. Найти границу SiO2 можно, посчитав толщину ОПЗ при напряжении на стоке равном граничному напряжению перекрытия канала. При этом h(W) и будет границей SiO2 .
Наглядно поведение толщины ОПЗ можно проследить построив график зависимости h(y). Сначала построим график зависимости h(y) при напряжении на стоке меньше напряжения перекрытия канала (рисунок 15).
Рисунок 15 – Зависимость h(y) при UC =-0,8 В
Начало координат соответствует истоку транзистора.
Теперь построим ту же зависимость при напряжении на стоке равном напряжению перекрытия (рисунок 16).
Рисунок 16 – Зависимость h(y) при напряжении перекрытия канала
На рисунке 16 видно, что при напряжении на стоке равном напряжению перекрытия канала, толщина ОПЗ около стока становится такой, что ОПЗ касается границы SiO2 .
При дальнейшем увеличении напряжения на стоке, канал сокращается на величину Δl. Это величина незначительна по сравнению с длиной канала, поэтому на графике при данном масштабе её увидеть невозможно.
Таким образом, меняя значение напряжения на стоке, можно проследить за поведением ОПЗ.
Заключение
транзистор индуцированный напряжение компьютерный
В данной работе была построена компьютерная модель поведения области пространственного заряда МДП-транзистора. С помощью этой модели можно наглядно пронаблюдать изменение геометрии ОПЗ и индуцированного канала транзистора при изменении напряжения на стоке. Эта модель применима для транзисторов с индуцированным каналом любого типа проводимости. Точность модели ограничивается выражением для пробоя p-n-перехода сток-подложка, так как это выражение применимо только для резких переходов без учета их геометрии. Но тем не менее эта модель обеспечивает достаточную точность для инженерных расчетов МДП-транзисторов.
Список литературы
1. Валиев К.А. Цифровые интегральные схемы на МДП-транзисторах/ Карамзинский А.И., Королев М.А. – Советское радио, 1971. – 384 с.
2. Бочаров Л.Н. Полевые транзисторы / Л.Н. Бочаров – М.: Энергия, 1976. – 80 с.
3. Зи С. Физика полупроводниковых приборов: В 2-х книгах. Кн. 1. Пер. с англ. – 2-е перераб. И доп. изд. – М.: Мир, 1984. – 456 с.
4. Свистова Т.В. Твердотельная электроника: учеб. пособие/ Т.В. Свистова. Воронеж: ГОУВПО "Воронежский государственный технический университет", 2006. Ч. 2. 173 с.
5. Бордаков Е.В. Методические указания к выполнения лабораторных работ по дисциплине «Проектирование и конструирование полупроводниковых приборов и интегральных схем» / Бордаков Е.В., Пантелеев В.И. – Воронеж, ВГТУ, 2005. – 45с.