Электрические параметры биполярных и полевых структур. Петров Б.К - 42 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

ВГУ | Воронеж

Составители: 

Рубрика: 

42
()
2
0
.
1
крy
y
канde
EE
E
V
+
=
µ
, (34)
где µ
0
=710 см
2
/ В ⋅ с, E
кр
=1,1⋅10
4
В /см .
Поскольку ток в каждом сечении канала должен быть постоянным и
равным I
ст
, то в формуле (33) постоянным должно быть произведение
[
]
qZ
I
VyVV
ст
канdeпорзи
=−
.
)( (35)
В (33) и (35) пребрегли малым падением напряжения V(y) вдоль длины
канала при протекании электронного тока. Это напряжение в каждом сечении y
частично компенсирует влияние положительного напряжения V
зи
относительно
истока. Поэтому в формулах (33) и (35) следует использовать более точное
выражение [V
зи
-V
пор
(y)-V(y)]. Падение напряжения вдоль длины канала V(y)
как бы повышает величину порогового напряжения V
пор
(y) в каждом сечении y.
Максимальное значение тока стока I
ст. нас
достигается при значении поля
E
y
>10
4
В /см , когда дрейфовая скорость электронов в канале становится
постоянной V
se
≈0,6⋅10
7
см / с. Можно показать , что в области 0,5<y<1,0 мкм
величина V
пор
(y)+V(y) практически от координаты y не зависит. Тогда ток стока
насыщения достигается при падении напряжения на части канала r
1
<y<r
1
+0,5(r
0
-
r
1
), равном около 0,5 В . На оставшейся части канала r′-0,5(r
0
-r
1
)≈0,2÷0,1 мкм
величина V
пор
(y)+V(y) быстро убывает, а величина V
зи
-Vпор(y)-V(y) быстро
возрастает, и V
de
(y) должна убывать . Следовательно, и продольное поле E
y
(y)
также будет меньше 0,5⋅10
4
В /см , а падение напряжения на этой оставшейся
части канала составит малую величину (<1 В ).
Таким образом , при возрастании стокового напряжения V
си
от 0 до 0,5 В
ток стока увеличивается до постоянного значения
[
]
канseпорзинасст
VмкмryVVqZI
.1.
)1,0(
+
=
−
=
, (35)
а напряжение на p
+
-n-переходе останется равным нулю . При V
си
>0,5 В
напряжение на канале V
к
остается постоянным, а обратное смещение на p
+
-n-
переходе быстро растет, т.е. V
си
=0,5 В +V
p-n
. Ток стока I
ст
=I
ст. нас
=const, если не
учитывать разогрев кристалла протекающим током стока.
Малосигнальный параметр крутизна S=dI
ст
/dV
зи
|
U си=const
после
дифференцирования выражения (35) оказывается равным:
канse
qZVS
.
=
, (36)
т.е. крутизна не зависит от затворного напряжения , если не учитывать
падение напряжения на сопротивлении растекания стока от границы r″ до n
+
-
стоковой области (см . рис. 1). 
                                               42

                          µ0 E y
      Vde.к а н =                          ,                                (34)
                          (
                    1+ E y E к р      )2

      гд еµ0=710 см 2 /В ⋅с, Eкр=1,1⋅104 В /см .
      Поскольку ток в каж д ом сеч ении канала д олж ен бы ть постоянны м и
равны м Iст, то вф орм уле(33) постоянны м д олж но бы тьпроизвед ение

      [V з и −Vп о р ( y)]Vde.к а н = IqZст                                 (35)

        В (33) и (35) пребрегли м алы м пад ением напряж ения V(y) вд оль д лины
канала при протекании э лектронного тока. Э то напряж ение вкаж д ом сечении y
частично ком пенсируетвлияниеполож ительного напряж ения Vзи относительно
истока. Поэ том у в ф орм улах (33) и (35) след ует использовать более точ ное
вы раж ение [Vзи-Vпор(y)-V(y)]. Пад ение напряж ения вд оль д лины канала V(y)
какбы повы ш аетвелич инупороговог о напряж ения Vпор(y) вкаж д ом сечении y.
        М аксим альное значение тока стока Iст.нас достигается при значении поля
        4
Ey >10 В /см, когд а д рей ф овая скорость э лектронов в канале становится
постоянной Vse ≈0,6⋅10 см/с. М ож но показать, что в области 0,50,5 В
напряж ение на канале Vк остается постоянны м , а обратное см ещ ение на p+-n-
переход е бы стро растет, т.е. Vси=0,5 В +Vp-n . Т ок стока Iст=Iст.нас=const, если не
учиты ватьразогревкристалла протекаю щ им током стока.
       М алосигнальны й     парам етр    крутизна       S=dIст/dVзи|Uси=const    после
д иф ф еренцирования вы раж ения (35) оказы вается равны м :
        S = qZV se.к а н,                                                     (36)
       т.е. крутизна не зависитот затворного напряж ения, если не учиты вать
пад ение напряж ения на сопротивлении растекания стока отг раницы r″ д о n+-
стоковой области (см . рис. 1).

Страницы