2. Методы улучшения параметров мдп транзисторов в имс.

Отметим некоторые свойства МДП-транзисторов.

Лучшие частотные свойства у МДП-транзисторов с n-каналами. Длину канала трудно сделать менее 5 -8 мкм, граница 200 – 300 Мгц. Современные методы диффузии позволяют увеличить быстродействие до 10 ГГц.

Входное сопротивление МДП-транзистора определяется утечками в слое окисла и поэтому велико 10¹² – 10¹⁵ Ом.

В линейных усилительных схемах рабочие режимы транзисторов соответствует пологим участкам стоковых характеристик.

Полевые транзисторы более устойчивы к воздействию ионизирующих излучений, так как их параметры не зависят от времени жизни не основных носителей заряда, как и в биполярных транзисторах. МДП-транзисторы хорошо работают и при очень низкой температуре, вплоть до температуры жидкого азота (-197С).

МДП-транзисторы характеризуются низким уровнем шумов, так как в них практически отсутствуют составляющие шума, связанные с генерацией и рекомбинацией не основных носителей.

МДП-транзисторы характеризуются высоким входным сопротивлением независимо от величины и полярности входного напряжения на затворе.

В подложке из кремния n – типа с удельным сопротивлением (1-10)×10^-2 Ом*см создаются две области p+ - типа, одна из которых является истоком, другая – стоком. Обе области расположены на близком расстоянии друг от друга (5-50 мкм).

3. Условие передачи энергии от активной среды электромагнитному полю. Понятие отрицательной температуры квантового перехода

Examination card 6

1. Модель Эберса-Молла биполярного транзистора.

   На обоих переходах действует прямое напряжение – это режим двойной инжекции. Токи инжектируемых носителей I₁ I₂. токи собир. носителей α_N I₁ α_I I₂

α_N α_I – коэфициэнты передачи тока соответственно при нормальном и инверсном включении.

2. В какой пропорции изменяются параметры и режимы работы мдп транзисторов в имс при их масштабировании.

Одним из важнейших направлений в конструировании ИМС является использование метода пропорциональной миниатюризации МДП-транзисторов. Метод пропорциональной миниатюризации (масштабирования) МДП-транзисторов заключается в таком изменении основных геометрических размеров их конструкции, а также электрофизических и электрических параметров, при котором сохраняется форма их стоковых характеристик. Этот метод удобен тем, что позволяет при уменьшении размеров устройства (схемы) сохранить неизменными взаимное положение всех элементов и внутрисхемных соединений.

Основные параметры конструкции транзистора, изменяемые при масштабировании.

L – длина канала (по затвору)

x_j – глубина истокового и стокового переходов

y_j – толщина перекрытия затвор-сток (затвор-исток)

d_д – толщина подзатворного диэлектрика

N_a – концентрация примесей в подложке

, где L₁ – длина канала по затвору. L₂ – длина канала масштабирования

Метод масштабирования заключается в таком изменении его параметров и U_пит, при котором форма его ВАХ сохраняется, изменяется лишь масштаб по осям. При этом схемы на уменьшенных транзисторах можно копировать с предыдущих разработок.

Масштабирование можно применять при условии длинного канала.

L >> L_{обл с} + L_{обл и} (короткий канал L ~ L_{обл с} + L_{обл и}, применять нельзя)

Параметр	Закон изменения
Горизонтальные размеры: L, a, Lоб и, Lоб с
Вертикальные размеры: d, xи, xc
Nап, Nак
Uист
Это приводит I, U
Cуд
Cполн = Cуд · S
Потребляемая P ~ U · I
Pуд =	1
tз =
Работа переключения цифровых схем A = P · tз