Изучение электрофизических параметров полевого МДП транзистора. Гардин Ю.Е - 5 стр.

обратного смещения в точке y по отношению к потенциалу истока. Заряд обедненного
слоя равен

                      Q B ( y ) = −qN A WM = − 2 ε SqN A [V( y ) + 2 ψ SO ]                     (4)

Подставив все в выражение (3), получим

             Q n ( y ) = −[VG − V( y ) − 2 ψ SO ]C OX + 2 ε SqN A [V( y ) + 2 ψ SO ]            (5)

Проводимость канала представляет собой интеграл
                                           Z Xi
                                        g = ∫ σ( x )dx                                          (6)
                                           L 0
от объемной удельной проводимости σ(x)=qn(x)µn(x). Полагая, что подвижность µ не за-
висит от x, получим
                                qZ µ n Xi
                             g=
                                 L 0
                                       ∫ n ( x )dx = qZ µ n | Q n |/ L                          (7)

Сопротивление элементарного участка канала длиной dy есть
                                         dy        dy
                                  dR =      =                                                   (8)
                                         gL Z µ n | Q n ( y )|
и, следовательно, падение напряжения на этом участке
                                                     I D dy
                                 dV = I D dR =                                                  (9)
                                                  Z µ n | Q ( y )|
Умножив выражение (5) на выражение (9) и проинтегрировав получившееся выражение
от истока (y=0, V=0) до стока (y=L, V=VD), для рассматриваемого идеализированного слу-
чая найдем

       Z          ⎧⎛              V ⎞       2 2 ε SqN A                                      ⎫
ID =
       L
         µ n C OX ⎨⎜ VG − 2 ψ SO − D ⎟ VD −
                   ⎝               2 ⎠      3  C
                                                        [ D SO
                                                         ( V + 2 ψ ) 3/ 2
                                                                          − ( 2 ψ SO
                                                                                     ) 3/ 2
                                                                                            ]⎬ (10)
                  ⎩                                OX                                        ⎭
  Из полученного выражения следует, что при фиксированном напряжении на затворе VG
 ток стока ID сначала линейно увеличивается с напряжением стока (линейная область), за-
тем крутизна характеристики плавно уменьшается до нуля, после чего начинается область
насыщения. Зависимости тока стока ID от напряжения на затворе VG называются переход-
  ными характеристиками или передаточными, а зависимость тока стока ID от напряжения
                 на стоке VD - проходными или выходными характеристиками транзистора.
       Рассмотрим подробно две области работы МОП-транзистора. Для малых напряже-
ний стока (VD<<(VG-VT)), разлагая выражение (10), получим