Національний університет

“Львівська політехніка”

Курсова робота

З курсу: “Фізика польових напівпровідникових приладів і компонентів інтегральних схем на основі МОН-структур”

на тему:  “Розрахунок електричних параметрів і характеристик польового транзистора з керуючим р-n-переходом”

Виконав:

Перегинець І.І.

Прийняв:

проф. Дружинін А.О.

              

 

 

Львів  2002

 

                                   Завдання:

 

1. Принципова відмінність польових транзисторів від біполярних.

2. Намалювати сім’ю ВАХ  і характеристик передачі.

3. Які фізичні фактори відповідають за нелінійність ВАХ.

4. Розрахувати опір ділянки кола стік-витік  транзистора у відкритому стані при концентрації донорів в каналі Nd, акцепторів в р області Na, довжині каналу L, ширині-W і товщині-d.

5. Який з параметрів польового транзистора характеризує його підсилювальну властивість в режимі малих сигналів? Визначити його максимальну величину.

6. Від чого залежить ширина ОПЗ затворного р+-n-переходу. Оцінити цю ширину.

7. Дати визначення й розрахувати напругу відсікання.

8. Чим зумовлена бар‘єрна ємність затворного р-n-переходу?

9. Розрахувати вхідну ємність р-n-переходу.

10. Які фізичні процеси обмежують діапазон робочих частот.

11. Розрахувати максимальну робочу частоту транзистора

12. Яку технологію можна використати при розробці транзистора.

Дані для розрахунку курсової роботи:

Nd=1·1021 (м-3)- концентрація донорів;

Na=2·1024 (м-3)-концентрація акцепторів;

L=15·10-6 (м)- довжина каналу;

W=300·10-6 (м)-ширина каналу;

d0=0,8·10-6 (м)- віддаль між металургійними межами;

e=12,5-діалектрична проникливість кремнію;

e0= 8.85·10-6-діалектрична проникливість у вакумі;

mn=0,14(м2/В×с)-рухливість електронів;

mр=0,05(м2/В×с)-рухливість дірок;

ni=1.45·1016(м-3)-концентрація електронів у власному н/п в умовах термодинамічної рівноваги;

Vs=10·105 (м×с-1)-швидкість насичення;

Тt=300(K)-кімнатна температура;

 k=1.38·10-23 (Дж×K-1)-константа Больцмана.

Вступ

Польові транзистори з керуючим р-n-переходом – уніполярні напівпровідникові прилади, принцип дії яких заснований на дрейфі основних носіїв заряду. Такі транзистори мають менший вхідний опір порівняно з МДН-транзисторами, однак він є набагато більшим від вхідного опору біполярного транзистора. Розрізняють польові транзистори з керуючим р-n-переходом як прилади з каналом р- або n-типу провідності.

Польові транзистори з керуючим р-n-переходом перш за все використовуються в підсилювальному режимі. Тут в багатьох випадках вони мають переваги над МДН-транзисторами. Зокрема вжливою перевагою польових транзисторів з керуючим р-n-переходом є малий рівень власних шумів і висока стабільність параметрів в часі. Причиною цих переваг є те, що канал в польових транзисторах з керуючим р-n-переходом відокремлений від поверхні р-n- переходом. На межі каналу й ОПЗ відсутні поверхневі дефекти, які зумовлюють як нестабільність параметрів, так і додаткові шуми в МДН-транзисторах. Такі транзистори відзначаються високою радіаційною стійкістю.

 

Рис. ............