Курсовая работа: Расчет МДП-транзистора с индуцированным каналом
Оглавление
1. Основные сведения
2. Расчет МДП-транзистора с индуцированным каналом
Выводы
1. Основные сведения
Упрощенная структура МДП-транзистора с n-каналом, сформированного на подложке p-типа электропроводности, показана на рисунке 1.
Транзистор состоит из МДП-структуры, двух сильнолегированных областей противоположного типа электропроводности по сравнению с электропроводностью подложки и электродов истока и стока. При напряжении на затворе, превышающем пороговое напряжение (
), в приповерхностной области полупроводника под затвором образуется индуцированный электрическим полем затвора инверсный слой, соединяющий области истока и стока. Если подано напряжение между стоком и истоком, то по инверсному слою, как по каналу, движутся основные для канала носители заряда, т.е. проходит ток стока.
2. Расчет МДП-транзистора с индуцированным каналом
I. Выбор длины канала и диэлектрика под затвором транзистора:
а) выбор диэлектрика под затвором:
В качестве диэлектрика для GaAsвыбираем Si3 N4 , т.к. он обладает довольно высокой электрической прочностью, а также образует сравнительно небольшую плотность поверхностных состояний.
б) определение толщины диэлектрика под затвором:
Слой диэлектрика под затвором желательно делать тоньше, чтобы уменьшить пороговое напряжение и повысить крутизну передаточной характеристики. С учётом запаса прочности имеем выражение:
В, 
=> 
нм
в) выбор длины канала:
Минимальную длину канала длинноканального транзистора можно определить из соотношения:
,
где 
- глубина залегания p-n-переходов истока и стока, 
- толщина слоя диэлектрика под затвором, 
и 
- толщины p-n-переходов истока и стока, 
- коэффициент (
мкм-1/3 ).
Толщину p-n-переходов истока и стока рассчитаем в приближении резкого несимметричного p-n-перехода:
,
где 
В, 
, 
,
В
мкм
мкм
мкм
Результаты вычислений сведем в таблицу:
| , мкм |  , см-3 |  , см-3 |  , см-3 |  , В | , мкм | , мкм | , мкм |  , мкм |
| 0,16 | 107 | 1016 | 1017 | 1,102 | 1,6 | 0,36 | 0,2 | 4,29 |
Данный выбор концентраций обусловлен тем, что для вырождения полупроводника должны выполняться условия 
см-3 и 
см-3 . С другой стороны при уменьшении или при увеличении происходит резкое увеличение длины канала (более 5 мкм). Поэтому и были выбраны такие значения концентраций. Глубина перехода выбрана исходя из тех же соображений.
II. Выбор удельного сопротивления подложки:
Удельное сопротивление полупроводника определяется концентрацией введенных в него примесей. В нашем случае 
см-3 => 
Ом·см. Удельное сопротивление подложки определяет ряд важных параметров
--> ЧИТАТЬ ПОЛНОСТЬЮ <--