Моделирование полевых полупроводниковых приборов в САПР ISE TCAD. Асессоров В.В - 8 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

ВГУ | Воронеж

Составители: 

Рубрика: 

8
стока от напряжения сток-исток. Типичные выходные характеристики нор-
мально закрытого n-канального транзистора представлены на рисунке 3,б.
Перекрытие канала происходит при U
си
= U
зи
– U
пор
. Это парабола на
рисунке 3,б, отделяющая линейную область режимов от области насыще-
ния. Напряжение питания транзистора U
пит
обычно выбирается в области
насыщения из-за более высокого значения крутизны S.
По выходным ВАХ транзистора можно определить его сопротивление
сток-исток R
си
в закрытом и открытом состоянии:
constUз
си
си
си
U
I
R
=
−
⎟
⎟
⎠
⎞
⎜
⎜
⎝
⎛
∂
∂
=
1
.
В закрытом состоянии транзистора сопротивление R
си
определяется
при U
зи
= 0 или при U
зи
= –U
пит
. R
си
в открытом состоянии транзистора
определяется при напряжении на затворе, гарантирующем полное откры-
тие транзистора, обычно U
зи
=(3÷4)U
пор
. Сопротивление R
си
в открытом
состоянии транзистора различается в линейной области при U
си
→0 и в
области насыщения при U
си
→U
пит
. Сопротивление R
си
в области
насыщения также называют выходным сопротивлением стока R
вых
.
При увеличении U
си
значительную роль начинает играть генерация
электронно-дырочных пар путем ударной ионизации атомов кремния в
области стокового p-n перехода. Скорость генерации G
avalanche
определяется
выражением
ppnnavalanche
pnG
ν
α
ν
α
+
=
, где α
n
, α
р
– коэффициенты иони-
зации, или умножения, электронов и дырок, зависящие от U
си
; n, p –
концентрации электронов и дырок; ν
n
, ν
p
– скорости электронов и дырок.
При достижении определенного напряжения U
пр
на стоке, называемого
пробивным напряжением, начинается лавинная генерация носителей
заряда из-за ударной ионизации, т. е. происходит про-бой стокового p-n
перехода, характеризуемый резким неконтролируемым увеличением тока
стока. При этом, в общем случае, α
n
,α
р
→∞. Критерием пробоя является
равенство единице электронного J
n
или дырочного J
p
интеграла ионизации: 
                                       8


стока от напряжения сток-исток. Типичные выходные характеристики нор-
мально закрытого n-канального транзистора представлены на рисунке 3,б.
Перекрытие канала происходит при Uси= Uзи – Uпор. Это парабола на
рисунке 3,б, отделяющая линейную область режимов от области насыще-
ния. Напряжение питания транзистора Uпит обычно выбирается в области
насыщения из-за более высокого значения крутизны S.
    По выходным ВАХ транзистора можно определить его сопротивление
сток-исток Rси в закрытом и открытом состоянии:
                                              −1
                                  ⎛ ∂I ⎞
                           Rси = ⎜⎜ си ⎟⎟                       .
                                  ⎝ ∂U си ⎠        Uз = const

    В закрытом состоянии транзистора сопротивление Rси определяется
при Uзи= 0 или при Uзи= –Uпит. Rси в открытом состоянии транзистора
определяется при напряжении на затворе, гарантирующем полное откры-
тие транзистора, обычно Uзи=(3÷4)Uпор. Сопротивление Rси в открытом
состоянии транзистора различается в линейной области при Uси→0 и в
области насыщения при Uси→Uпит. Сопротивление Rси в области
насыщения также называют выходным сопротивлением стока Rвых.
    При увеличении Uси значительную роль начинает играть генерация
электронно-дырочных пар путем ударной ионизации атомов кремния в
области стокового p-n перехода. Скорость генерации Gavalanche определяется
выражением    Gavalanche = α n nν n + α p pν p , где αn, αр – коэффициенты иони-

зации, или умножения, электронов и дырок, зависящие от Uси; n, p –
концентрации электронов и дырок; νn, νp – скорости электронов и дырок.
При достижении определенного напряжения Uпр на стоке, называемого
пробивным напряжением, начинается лавинная генерация носителей
заряда из-за ударной ионизации, т. е. происходит про-бой стокового p-n
перехода, характеризуемый резким неконтролируемым увеличением тока
стока. При этом, в общем случае, αn,αр→∞. Критерием пробоя является
равенство единице электронного Jn или дырочного Jp интеграла ионизации:

Страницы