Физические основы микроэлектроники. Гатько Л.Е - 46 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

ТТИ ЮФУ | Таганрог

Составители: 

Рубрика: 

46
Точное значение изгиба зон на поверхности
s
ϕ
, при котором
наблюдается минимум поверхностной проводимости, может быть
определено из формул (5.13), (5.14) с учетом выражений (5.16), (5.17),
(5.18) в виде
n
p
2
mins
ln
q
kT
µ
µλ
ϕ
⋅= , (5.19)
где
()
2
1
0p0p
pn
−
=
λ
.
Таким образом, изгиб зон приводит к изменению
концентрации носителей тока в приповерхностном слое, и, как
следствие этого, к изменению его электропроводности. Явление
изменения электропроводности полупроводника под действием
поперечного электрического поля называется эффектом поля. Эффект
поля лежит в основе функционирования полевых транзисторов,
получивших широкое применение в микроэлектронике.
Рассмотрим принцип работы
МДП-транзистора с
индуцированным каналом. На рис.5.6,а показано схематическое
изображение МДП-транзистора. Металлический затвор, отделенный от
полупроводника n-типа окисным слоем, образует МДП-структуру,
подобную показанной на рис.5.1. Под контактами истока и стока
образованы, например, диффузией области р-типа. В исходном
состоянии, когда к электродам не приложено внешнее напряжение,
приповерхностная область
полупроводника, находящаяся под
затвором, практически ничем не отличается от объема полупроводника
(см. рис.5.2,а). Если к МДП-транзистору приложить внешние
напряжения, как показано на рис.5.6, б, то по мере увеличения
напряжения на затворе приповерхностный слой полупроводника будет
обедняться (см. рис.5.3,б). При этом ток стока будет ничтожно мал и
равен
обратному току стокового p-n-перехода. При некотором
напряжении
, называемом пороговым, происходит инверсия, как
показано на рис.5.3,в.
зотп
U
Инверсионный слой р-типа образует канал (рис.5.6,б), который
соединяет диффузионные р-области под истоком и стоком, в результате
чего появляется ток между этими электродами. При дальнейшем
повышении напряжения на затворе ток стока увеличивается. Таким
образом, проводимость канала модулируется изменением напряжения
на затворе.

Страницы