Электрические параметры биполярных и полевых структур. Петров Б.К - 44 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

ВГУ | Воронеж

Составители: 

Рубрика: 

44
удельная емкость тонкого затворного окисла, ε
0
=8,85⋅10
-14
Ф /см ,
ε
SiO2
=3,85, V
зи
– заданное положительное напряжение затвор- исток, V
пор
–
пороговое напряжение затвор-исток, при котором образуется инверсионный
слой (канал), определяемое по формуле
22
2
0
4
2
з SiO
BaSi
B
з SiO
SiO
Sipмпор
C
qN
C
Q
V
ψεε
ψϕ ++−=
−−
. (3)
В формуле (3) ϕ
м -p-Si
– к.р.п. между металлом затвора и диффузионным p-
слоем истоковых ячеек (для реальных сильнолегированных поликремниевых
p
+
-затворов и концентрации акцепторов в p
+
-диффузионном слое N
aз
=(3÷8)⋅10
16
см
-3
ϕ
p+-p+Si
≈ 0,20В ≈ 0 [1]), Q
SiO2
=q(1÷3)⋅10
11
Кл/см
2
– заряд положительных
ионов Na
+
,Ka
+
,H
+
, всегда присутствующих в термически выращенном окисле,
0
|)(
)0(
ln
xxFi
i
B
EE
n
xp
kTq
>
−=
=
=ψ , где х
0
– толщина обедненного
слоя под поверхностью диффузионной p-области (см . рис 2), ψ
S
=2ϕ
B
=(E
i
(x>x
0
)-
E
i
(x=0))/q – поверхностный потенциал в p-области , при котором наступает
сильная инверсия (n(x=0)=p(x=0)).
Дрейфовая скорость насыщения электронов в объеме n-кремния зависит
от температуры по формуле [1]:
600
7
.
8,01
104,2
T
обse
e
V
+
⋅
=
, см / с. (4)
исток
исток
сток
n-каналы
n-каналы
y
x
затвор
SiO
2
Al
Al
n
+
n
+
n
+
n
+
траектории
движения
электронов
p
+
p
+
n-Si
n-Si
+
ψ=+U
зс
ψ
=U
зи
две истоковые ячейки)
p-поликремний
+
                                                         44

      уд ельная ем кость тонког о затворног о окисла, ε0 =8,85⋅10-14 Ф /см ,
εSiO2=3,85, Vзи – зад анное полож ительное напряж ение затвор-исток, Vпор –
пороговое напряж ение затвор-исток, при котором образуется инверсионны й
слой (канал), опред еляемоепо ф орм уле
                                  Q SiO2                 4ε 0 ε Si qN aψ B
      Vп о р = ϕ м − p − Si −               + 2ψ B +                          .        (3)
                                 C з SiO2                     C з SiO2
       В ф орм уле(3) ϕм -p-Si – к.р.п. м еж д у м еталлом затвора и д иф ф узионны м p-
слоем истоковы х яч еек (д ля реальны х сильнолегированны х поликрем ниевы х
 +                                                  +                                 16
p -затворов и концентрации акцепторов вp -д иф ф узионном слоеNaз=(3÷8)⋅10
см -3 ϕp+-p+Si≈ 0,20В ≈ 0 [1]), QSiO2 =q(1÷3)⋅1011 К л/см 2– заряд полож ительны х
ионовNa+ ,Ka+ ,H+, всегд а присутствую щ их втерм ически вы ращ енном окисле,
                          p ( x = 0)
      qψ B = kT ln                   = ( Ei − E F ) | x > x0 , гд е х0 – толщ ина обед ненного
                              ni
слоя под поверхностью д иф ф узионной p-области (см . рис 2), ψ S =2ϕB=(Ei(x>x0)-
Ei(x=0))/q – поверхностны й потенциал в p-области, при котором наступает
сильная инверсия (n(x=0)=p(x=0)).
                             ψ=Uзи     затвор
       n-каналы    исток                               исток       n-каналы
                                      p+-поликрем ний

                      Al                          SiO2                            Al
                    n+     p+          n+                         n+     p+       n+     y

                                                                       траектории
                                                                       д виж ения
                                                                       электронов
                   n-Si


                   n+-Si                x              ψ=+Uзс
                                              сток

       Рис. 2. Поперечноесечениечасти м ощ ного В Ч М О П-транзистора
       синд уцированны м n-каналом и вертикальной структурой (изображ ены
       д веистоковы еячей ки)
     Д рей ф овая скорость насы щ ения э лектронов в объем е n-крем ния зависит
оттемпературы по ф орм уле[1]:
                     2,4 ⋅10 7
      V se.о б =             T
                                       , см /с.                                        (4)
                   1+ 0,8e       600

Страницы