Курсовая работа: Расчет МДП-транзистора с индуцированным каналом
.
Пример расчета:
В - для 
см-3
Кл/см2
В
В
В качестве металла электрода была выбрана платина (Pt), т.к. она имеет наибольшую работу выхода электронов, что увеличивает пороговое напряжение.
Результаты вычислений сведем в таблицу:
 , см-3 |  , В |  , см-3 | , В | Металл электродов |  , эВ | , В |
| 1011 | 0,65 | 0,5·10-8 | 2,08 | Al | 4,1 | 0,88 |
| 1012 | 0,71 | 0,6·10-8 | 2,06 | Ni | 4,5 | 1,28 |
| 1013 | 0,79 | 0,7·10-8 | 2,04 | Cu | 4,4 | 1,18 |
| 1014 | 0,92 | 0,8·10-8 | 2,02 | Ag | 4,3 | 1,08 |
| 1015 | 1,22 | 0,9·10-8 | 2,00 | Au | 4,7 | 1,48 |
| 1016 | 2,08 | 10-8 | 1,98 | Pt | 5,3 | 2,08 |
В результате расчетов было получено значение максимальное значение 
В при см-3 . Для того, чтобы получить 
В, требуется ввести новый технологический процесс, а именно имплантацию в приповерхностный слой отрицательных ионов акцепторной примеси с зарядом 
Кл/см-2 , которая позволит увеличить пороговое напряжение.
В итоге получаем следующие параметры:
 , см-3 |  , см-3 |  , эВ |  , мкм |  , Ф/см2 | T, K |  , В |
| 107 | 1016 | 1,43 | 0,16 | 5·10-8 | 0 | 0,52 |
 , эВ |  , эВ | , эВ |  , В |  , Кл/см2 |  , Кл/см2 | , В |
| 4,07 | 5,307 | 5,3 | -0,0072 | 5,68·10-8 | 9,6·10-8 | 4 |
Температурная зависимость порогового напряжения:
К
К
К
| , см-3 | , В | , 10-8 Кл/см2 | , В | , В | ||||||||
 |  |  | | | | | | | | | | |
| 1013 | 0 | 0,35 | 0,36 | 0 | 0,15 | 0,15 | 0,52 | 0,17 | 0,16 | 2,34 | 2,72 | 2,73 |
| 1014 | 0 | 0,41 | 0,42 | 0 | 0,50 | 0,51 | 0,52 | 0,11 | 0,099 | 2,34 | 2,85 | 2,86 |
| 1015 | 0 | 0,46 | 0,48 | 0 | 1,69 | 1,71 | 0,52 | 0,051 | 0,04 | 2,34 | 3,15 | 3,16 |
| 1016 | 0 | 0,52 | 0,53 | 0 | 5,68 | 5,75 | 0,52 | -0,0072 | -0,02 | 2,34 | 4,00 | 4,03 |
Рис.3. Температурная зависимость порогового напряжения.
Из приведенных расчетов видно, что концентрация примесей, а также количество вводимых ионов были выбраны правильно, что обеспечило требуемую величину порогового напряжения (4 В).
IV. Определение ширины канала:
Ширину канала в первом приближении можно определить из соотношения:
,
где 
- крутизна характеристики передачи, 
- заданный ток стока, 
- подвижность носителей заряда в канале при слабом электрическом поле.
Пример расчета:
мкм
Результаты вычислений сведем в таблицу:
 , мкм | , мА/В | , Кл/см2 | , В | , Ф/см2 | , см2 / (В·с) | , мА |  , мкм |
| 4,29 | 1,2 | 5,68·10-8 | 0,52 | 5·10-8 | 700 | 40 | 9,41 |
Т.к. ширина канала по величине сравнима с длиной каналу (
), то выбираем топологию транзистора с линейной конфигурацией областей истока, стока и затвора.
V. Расчет выходных статических характеристик МДП-транзистора:
Выходные статические характеристики представляют собой зависимости тока стока от напряжения на стоке при постоянных напряжениях на затворе:
,
где 
- критическая напряженность продольной составляющей электрического поля в канале.
