У пояснювальній записці курсового проекту необхідно обґрунтувати:

1. В чому полягає переваги використання арсеніду галію для створення польових транзисторів із затвором Шотткі ?

2. Пояснити виникнення насичення струму стоку на вихідних ВАХ польового транзистора із затвором Шотткі ?

3. Який параметр польового транзистора із затвором Шотткі характеризує його підсилювальні властивості в режимі малого сигналу? За яких умов цей параметр може приймати максимальне значення?

4. Який за величиною і від яких чинників залежить вхідний опір польового транзистора із затвором Шотткі ?

5. Нарисувати і пояснити статичні характеристики передачі для нормально відкритого і нормально закритого польових транзисторів із затвором Шотткі ?

6. Пояснити, як впливає товщина епітаксійної плівки, концентрація домішки в ній на крутість характеристики і швидкодію польових транзисторів із затвором Шотткі ?

7. Від яких чинників і як залежить гранична частота і час перемикання польових транзисторів із затвором Шотткі ?

2.Розрахункова частина

2.1. Розрахунок напруги відсікання і насичення

Напругу відсікання визначають з умови d_н(U_відс) =d₀ [2].

(3)

де - рівноважна висота потенційного бар’єра контакту;

ε- відносна діелектрична проникність напівпровідника;

N_d- концентрація донорів в каналі;

d₀ -товщина епітаксійного шару.

Необхідне значення напруги відсікання (U_відс) забезпечується підбором концентрації донорів в каналі (N_d) і товщиною епітаксійного шару.

За малої товщини епітаксійного шару n-типу провідності напруга відсікання може бути додатною.

Товщина збідненого шару d_н(y) в точці y =L є найбільшою і дорівнює d₀:

(4)

де — напруга на стоці, за якої струм стоку досягає насичення.

З виразу (4) знайдемо при U_з=0:

(5)

Якщо на затвор подати напругу, то товщина збідненого шару також збільшиться. Тому у цьому випадку перекриття каналу в ділянці стоку (y =L) настає раніше і значення зменшиться:

(6)

2.2.Розрахунок вольт-ємнісної характеристики бар’єра Шотткі

За дії малого змінного електричного сигналу (dU) контакт метал-напівпровідник (бар’єр Шотткі) веде себе, як ємність, значення якої може бути визначене диференціюванням густини об’ємного заряду за напругою:

(7)

(м) (7а)

(Ф/м²)

де — бар’єрна ємність на одиницю площі контакту метал-напівпровідник. Перетворимо вираз (7) до вигляду:

(8)

Результати запишемо в таблицю 2.

Таблиця 2

	U,B
2.93·106	-2
1.845·106	-1
7.597·105	0
-3.256·105	1
-1.411·106	2

Рис. 8. Вольт-ємнісна характеристика контакту метал-напівпровідник (бар'єр Шотткі)

З виразу (8) зрозуміло, що графік залежності величини с_б² від зворотної напруги повинен бути прямою лінією, як показано на рис. 8, За нахилом цієї прямої, знаючи діелектричну проникність і площу контакту, можна визначити концентрацію домішки в напівпровіднику (N_d). Точка перетину цієї прямої з віссю абсцис визначає контактну різницю потенціалів .

Дослідження залежності ємності контакту метал-напівпровідник від напруги широко використовується для визначення розподілу домішки у напівпровідникових плівках та контактної різниці потенціалів бар'єрів Шотткі.