50.Стоко-затворные характеристики моп транзисторов с индуцированным каналом

Транзистор с индуцированным каналом имеет области истока n+ и стока n+, выводы от которых выполнены путем металлизации через отверстия в двуокиси кремния. На слой двуокиси окиси кремния напыляют слой алюминия, служащий затвором. Можно считать, что алюминиевый затвор и полупроводниковый материал p-типа образуют плоский конденсатор с окисным диэлектриком.

В МДП - транзисторе с индуцированным каналом с подложкой р-типа при UЗИ = 0 канал п-типа может находиться в проводящем состоянии. При некотором пороговом напряжении UЗИ.ПОР < 0 за счет обеднения канала основными носителями проводимость его значительно уменьшается.

51.Статические стоковые характеристики моп-транзисторов с индуцированным каналом

На рисунке 4.5 приведены характеристики прямой передачи МДП-транзисторов с индуцированным (кривая 1) и встроенным (кривая 2) каналами. Из рисунка видна квадратичность передаточной характеристики. Теоретически характеристика прямой передачи для транзистора с индуцированным каналом описывается следующим выражением:

(4.3)

При

где, UЗИ ПОР – пороговое напряжение ПТ, соответствующее току стока IС = 10 мкА; IС0 – ток насыщения стока, измеренный при входном напряжении UЗИ = 2∙UЗИ ПОР.

Выходные характеристики МДП-транзистора с индуцированным каналом n-типа приведены на рисунке

Для транзистора с индуцированным каналом в омической области при напряжении стока UCИ < |UЗИ - UЗИ ПОР | теоретический ток стока определяется уравнением

(4.4)

где , UЗИ ПОР – пороговое напряжение ПТ, соответствующее току стока IС = 10 мкА; IСН – ток насыщения стока, измеренный при входном напряжении UЗИ = 2UЗИ ПОР.

52.Влияние потенциала подложки на характеристики управления моп-транзистора

Рассмотрим влияние подложки на характеристики МДП транзистора.

Рис. 87. Включение МДП транзистора с управлением по подложке

Если подложка имеет положительный потенциал относительно стока, как это показано на рис. 87, то этот потенциал будет поднимать потенциал канала, что будет приводить к уменьшению разности потенциалов между затвором и каналом и, соответственно, будет уменьшаться заряд, индуцированный в канале, и проводимость канала. Поэтому потенциал подложки подобно потенциалу затвора может управлять проводимостью канала, однако отличие будет заключаться в том, что если увеличение положительного потенциала на затворе будет увеличивать ток стока, то увеличение положительного потенциала на подложке будет приводить к уменьшению тока стока. С учетом этого замечания для области крутой ВАХ транзистора:

Ic = WμnCd /d[(Uз-Uп-kUподл)Uс-1/2Uc2], (6_25)

где коэффициент k зависит от конструктивных особенностей транзистора. В пологой области ВАХ транзистора с учетом влияния подложки, после подстановки в (6_25) Uс = Uс - Uп примут вид:

(6_26)

Усилительные свойства МДП транзистора будут характеризоваться крутизной по подложке:

(6_27)

53.Структура мноп: принцип действия и область использования.

В структурах типа металл-нитрид-оксид-полупроводник (МНОП) диэлектрик под затвором выполняется двухслойным: слой оксида SiO2 и толстый слой нитрида Si3N4. Между слоями образуются ловушки электронов, которые при подаче на затвор МНОП-структуры положительного напряжения (28..30 В) захватывают туннелирующие через тонкий слой SiO2 электроны. Образующиеся отрицательно заряженные ионы повышают пороговое напряжение, причём их заряд может храниться до нескольких лет при отсутствии питания, так как слой SiO2 предотвращает утечку заряда. При подаче на затвор большого отрицательного напряжения (28…30 В), накопленный заряд рассасывается, что существенно уменьшает пороговое напряжение.

Их можно использовать в запоминающих устройствах, при построении БИС и СБИС

54.МОП-транзистор с плавающим затвором: принцип действия и область применения.

Структуры типа металл-оксид-полупроводник (МОП) с плавающим затвором и лавинной инжекцией (ЛИЗМОП) имеют затвор, выполненный из поликристаллического кремния, изолированный от других частей структуры. Лавинный пробой p-n-перехода подложки и стока или истока, на которые подаётся высокое напряжение, позволяет электронам проникнуть через слой окисла на затвор, вследствие чего на нём появляется отрицательный заряд. Изолирующие свойства диэлектрика позволяют сохранять это заряд десятки лет. Удаление электрического заряда с затвора осуществляется с помощью ионизирующего ультрафиолетового облучения кварцевыми лампами, при этом фототок позволяет электронам рекомбинировать с дырками.

Их можно использовать в запоминающих устройствах, при построении БИС и СБИС