6

Курсовой прект по физике п/п приборов организация кп

КП состоит из 2 частей:

1). Расчет электрических характеристик интегрального МДП транзистора.

2). Расчет электрических характеристик интегрального БТ.

В пояснительных записках должны быть:

- расшифровка всех вводимых обозначений; - пояснения ко всем формулам;

- аккуратно выполненные рисунки; - чертежи топологии приборов;

- краткая маршрутная карта.

I. Расчет электрических характеристик кремниевого интегрального п-канального мдп транзистора

ЛИТЕРАТУРА

1. Старосельский В.И. Физика МДП транзисторов. М.: МИЭТ, 1993.

2. Старосельский В.И. Физика р-п переходов и полупроводниковых диодов. М.: МИЭТ, 1993.

3. Баринов В.В., Онацко В., Шишина Л.Ю. Основы топологического проектирования ИМС. — под ред. В.Онацко. М.: МИЭТ, 1994.

Задание

1. При заданных исходных данных обеспечить пороговое напряжение +1 В.

2. Рассчитать и построить выходные характеристики при = 0 в диапазоне напряжений: 0 — 5 В;

= 0 — 5 В (шаг 1 В) — в приближении идеализированной модели,

= 4 В — реальная ВАХ.

3. Привести малосигнальную эквивалентную схему, объяснить смысл элементов.

Факультативно:

4. Расчет и корректировку проводить с учетом эффектов короткого и узкого канала.

5. В дополнение к п.2 построить реальную выходную ВАХ для = 4 В, = -2 В.

6. Рассчитать коэффициент усиления по напряжению в точке = 4 В, = 4 В.

7. Рассчитать параметры эквивалентной схемы в режиме = 4 В, = 0.

Исходные данные

1. Материал затвора Si^*.

2. Длина канала, мкм L = 5.

3. Ширина канала, мкм W = 5 .

4. Толщина подзатворного диэлектрика (SiO₂), мкм d = 0,1 мкм.

5. Концентрация примеси в подложке, см^-3 = 10¹⁵.

6. Подвижность электронов в канале, см²/В.с _n = 700.

7. Плотность поверхностных состояний, см^-2 =10¹¹ (Q_ss > 0).

8. Концентрация примеси в контактных п⁺- слоях, см^-3 = 10²⁰.

9. Толщина контактных п⁺-слоев, мкм 1

Дать рисунки:

Рис.1 - структура МДП транзистора

Рис.2 - топология МДП транзистора

2. Расчет и корректировка порогового напряжения

При :

, (1)

где . (2)

. .

Выберем в качестве материала затвора n⁺ - Si^*. Тогда , и

= 1,12/2 — 0,3 = — 0,86 В. (3)

; (4)

мкм. (5)

Кл/см² .

= 1,610^-1910¹¹ = 1,610^-8 Кл/см² .

; Ф/см; Ф/см²

- 0,86 + 2.0,3 — B.

Для обеспечения заданной величины порогового напряжения +1 В необходимо увеличить его на +1 - (-0,31) = +1,31 В. Если затвор сделать из р⁺-Si, получим +1,12 В. Остается 0,2 В. Подлегируем поверхность мелкими акцепторами на глубину мкм << = 1 мкм.

. (6)

Необходимая доза подлегирования составляет

см^-2, (7)

а средняя концентрация акцепторов в подзатворном слое

см^-3.

3. ВАХ