Униполярный транзистор с индуцируемым и встроенным каналом, его построение, свойства и характеристики.
металл–окисел–полупроводник (МОП-транзистор).
Устройство полевого МОП-транзистора показано на рис. 13.1. Его называют также МДП-транзистором (от слов «металл», «диэлектрик», «полупроводник»), так как диэлектриком для кремния служит двуокись кремния SiO2.
МОП-транзистор с n-каналом, который называется встроенным, может работать в режимах обеднения и обогащения. Эти режимы работы показывают выходные и передаточные характеристики (рис. 13.2, а, б).
Если при Uзи = 0 между стоком и истоком приложить напряжение, то через канал потечет ток, представляющий собой поток электронов. При подаче на затвор отрицательного напряжения относительно истока в канале создается поперечное электрическое поле, выталкивающее из канала электроны проводимости. Чем больше это напряжение, тем меньше ток. Этот режим транзистора называют режимом обеднения.
Если же подавать на затвор положительное смещение, то под действием электрического поля из областей истока и стока, а также из подложки в канал будут приходить дополнительные электроны и ток стока возрастет. Этот режим называют режимом обогащения.
Другим типом МОП-транзистора является транзистор с индуцированным каналом (рис. 13.3). От транзистора со встроенным каналом он отличается тем, что канал возникает только при приложении на затвор напряжения определенной полярности.
Его выходные и передаточные вольт-амперные характеристики показаны на рис. 13.4, а, б.
|
|
|
При отсутствии напряжения канала нет, между истоком и стоком расположен только кристалл p-типа и на одном из p–n+-переходов действует обратное напряжение. Если подать на затвор положительное напряжение, то под влиянием электрического поля электроны проводимости будут перемещаться из областей истока и стока и из подложки к затвору. Когда напряжение затвора превысит некоторое пороговое значение Uпор (единицы вольт), то в приповерхностном слое концентрация электронов превысит концентрацию дырок, произойдет так называемая инверсия типа электропроводности, т. е. образуется тонкий канал n-типа и транзистор начнет проводить ток. Таким образом, подобный транзистор может работать только в режиме обогащения. Поскольку входной ток МОП-транзисторов ничтожно мал, а выходной ток может быть большим, то получается значительное усиление по мощности.
Основные параметры МОП-транзисторов аналогичны параметрам полевых транзисторов с управляющим p–n-переходом
Технология изготовления интегральных схем и их классификация.
Интегральная микросхема – система элементов (диодов, транзисторов и т.п) изготовленных в едином технологическом цикле за один раз на одной конструкции (подложке), выполняющая определенную функцию преобразования информации.
|
|
|
Классификация ИС:
По конструктивно-технологическому исполнению:
· Полупроводниковые - все элементы и межэлементные соединения выполнены на одном полупроводниковом кристалле(например, кремния, германия,арсенида галлия, оксид гафния).
· Пленочные - все элементы и межэлементные соединения выполнены в виде плёнок на диэлектрической подложке(стекло,керамика):
o толстоплёночная интегральная схема;
o тонкоплёночная интегральная схема.
· Гибридные - кроме полупроводникового кристалла содержит несколько бескорпусных диодов, транзисторов и(или) других электронных компонентов, помещённых в один корпус.
· Совмещенные - кроме полупроводникового кристалла содержит тонкоплёночные (толстоплёночные) пассивные элементы, размещённые на поверхности кристалла.
По степени интеграции
Кол-во элементов на кристалле K = lg n , где n - число транзисторов
В зависимости от степени интеграции применяются следующие названия интегральных схем:
· малая интегральная схема (МИС) — до 100 элементов в кристалле, К<2
· средняя интегральная схема (СИС) — до 1000 элементов в кристалле,2<K<3
· большая интегральная схема (БИС) — до 10 тыс. элементов в кристалле,2<K<5
· сверхбольшая интегральная схема (СБИС) — более 10 тыс. элементов в кристалле.5<K<6
· ультрабольшая интегральная схема (УБИС) — до 1 млрд элементов в кристалле(K>6) и гигабольшая интегральная схема (ГБИС) — более 1 млрд
Дата добавления: 2019-07-15; просмотров: 674; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!