Подвижность электронов и дырок в 2d-газе.
77K
300K
10
2D e-
|
|
|
|
1
2D h+
0.1
|
|
|
|
1 10 100 1000 T,K
5.3. Сверхмалогабаритные мдп транзисторы на основе гетероперехода.
5.3.1. Кмдп транзисторы на гетеропереходах с р и n двумерным газом.
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
U1 З1 С1 С2 З2 U2
|
|
|
|
-
p+
-
n+
-
p+
-
n+
1
2
3
d1
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
lK lK
-
L
4
d2
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
спейсер SI-GaAS спейсер
|
|
|
|
1 эпитаксиальный слой нелегированного широкозонного полупроводнока (Al,Ga)As толщиной d1= 50 нм.
2 эпитаксиальный слой широкозонного полупроводнока с электронной проводимостью - n (Al,Ga)As
3 эпитаксиальный слой широкозонного полупроводнока с дырочной проводимостью - р (Al,Ga)As
4 эпитаксиальный слой нелегированного узкозонного полупроводника GaAs толщиной d1= 100 нм.
Длина канала каждого транзистора lк= 150 нм
Размер группы из двух транзисторов L= 1 мкм
Схема группы из двух КМДП (инвертор)
+VПИТ
И2
|
|
|
|
З2
С2
|
|
|
|
Вход
Выход
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
||
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
З1 С1
|
|
|
|
И1
|
|
|
|
Рассмотрим энергетические диаграммы, отвечающие:
1- n-канальному транзистору,
2- р-канальному транзистору,
3- границе между нелегированными слоями (Al,Ga)As – GaAs
1. - n-канальный транзистор
|
|
|
|
-
EF
-
Eg,2
EF
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
UЗ – Электрический потенциал на затворе. При UЗ > Uпорог растёт плотность 2D электронного газа и растёт ток стока. При UЗ < Uпорог падает плотность 2D электронного газа и падает ток стока до нуля
IC
|
|
|
|
UЗ
UЗ<0
Uпор
2. p-канальный транзистор
|
|
|
|
UЗ – Электрический потенциал на затворе. При UЗ < Uпорог растёт плотность 2D дырочного газа и растёт ток стока. При UЗ > Uпорог падает плотность 2D дырочного газа и падает ток стока до нуля
IC
Uпор
U3>0