Расчет МДП-транзистора с индуцированным каналом (стр. 3 из 3)

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.

На пологом участке вольт-амперной характеристики, т.е. при

, воспользуемся следующей аппроксимацией:

,

где

- ток стока при , - длина "перекрытой" части канала вблизи стока.

Расчет

произведем по формуле:

где

= 0,2 и = 0,6 - подгоночные параметры.

Пример расчета:

В

В

мкм

мА

Результаты вычислений сведем в таблицу:

, В	, В	, В	, В	, мА	, В/см
-0,108	20	10,35	4	4,58	40000

, В		0	1		2			3		4		5		6		7
, мкм		----	----		----			----		----		----		----		----
, мА		0	1,11		1,99			2,71		3,28		3,73		4,06		4,31
, В	8			9		10	11		12		13		14		15
, мкм	----			----		----	0,031		0,073		0,108		0,139		0,166
, мА	4,47			4,56		4,58	4,61		4,66		4,7		4,73		4,76

Рис.4. Статические выходные характеристики транзистора.

Зависимость, построенная на данном графике, довольно точно характеризует практическую закономерность возрастания выходного тока при увеличении напряжения между стоком и истоком. Характерный рост тока происходит до

В ( В), после чего наступает насыщение, при котором ток стока слабо зависит от напряжения на стоке из-за отсечки канала.

VI. Расчет крутизны характеристики передачи:

Если напряжение на стоке меньше напряжения насыщения, то крутизна определяется соотношением:

При

расчет крутизны характеристики передачи производим по приближенной формуле:

Пример расчета:

мА/В

Результаты вычислений сведем в таблицы:т

В

, В	0	1	2	3	4 …. 20
, мА/В	0	0,076	0,15	0,23	0,3

В

, В	0	1	2	10	11 …. 20
, мА/В	0	0,076	0,15	0,76	0,79

В

, В	0	1	2	16	17 …. 20
, мА/В	0	0,076	0,15	1,2	1,24

Рис.5. Крутизна характеристики передачи транзистора.

Как видно из графика и расчетов, крутизна характеристики передачи, выбранная для расчета ширины канала (на графике обозначена

мА/В), обеспечивается при В и В.

Выводы

В данной работе был произведен расчет основных параметров МДП-транзистора с индуцированным n-каналом, а также выбор и обоснование использования материалов и технологических методов его изготовления.

итоговые значения основных параметров: толщина диэлектрика под затвором

нм, минимальная длина канала (критерий длинноканальности) мкм, концентрация примесей в подложке см^-3, максимальное напряжение на стоке В, пороговое напряжение В, ширина канала мкм. По этим параметрам был произведен расчет выходной характеристики транзистора, выбор топологии и построение зависимости крутизны ВАХ от напряжений на стоке и затворе.

1. Топология транзистора 2. Поперечное сечение транзистора