Проектирование и технология микросхем. Романова М.П. - 41 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

УлГТУ | Ульяновск

Составители: 

Рубрика: 

40
2. КОНСТРУКТОРСКО-ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЕ ОСОБ ЕННОС ТИ
ИНТЕГРАЛЬНЫХ МИКРОСХЕМ НА МДП ТРАНЗИСТОРАХ
2.1. Кон с трукции и осн овные параметры МДП транзисторов
МДП транзисторы относятся к у ниполярным приборам, т.е. принцип их
д е йств ия ос но ва н на использовании только ос но в ных но сит еле й за ряд а. По ос-
новному пр и з наку - способу формирования ка нала - различают МДП тра нзи-
ст оры с индуцирова нным каналом (ка на л между ист око м и стоком поя вляется
(индуцируется) под де йс тв ие м на пряж е ни я на затворе) и со вст рое нным ка на-
лом (ка на л меж ду ист ок ом и стоком за ра нее выполнен (вст рое н) с помощью
диффу зии). По типу электропроводности ка нал а ра зл ича ют n- ка на ль ные и
р-ка на льные т ранзисторы.
Полупроводниковая область , от которой начина ется др е йф ос нов ных но-
сителей за ря да , на зывается ис т ок ом , а область , к которой под действием по ля
движутся (дрейфуют) нос ит е л и - стоком. О бласть , где осу ществ ляет ся дрейф
носителей заряда и ам п л ит у д на я модуляция дре йфо во г о тока, на з ы вае т ся
каналом. Мета л личе ска я или полу проводниковая область , используемая для
создания мо ду л я ц ии дрейфового тока, на зывает ся затвором. Наконец, под-
ложка является конструктивной ос но во й МДП транзистора. Конст рукции
МДП транзист оров представле ны на рис. 2.1. Показаны такж е област и транзи-
ст ор ов и знаки пода ваемых напряжений. В МДП инт егральных схемах МДП
транзистор является ос нов ным и единственным элеме нт ом. Он может выпол-
нять функции активных приборов (ключевой транзистор в инверторе, усили-
те ль ный тра нзист ор) и пассивных элементов (на гру зо ч н ы й транзистор в ин-
в ерт ор е, конденсатор в эл е ме нт е па мят и). Нагру зочные МДП - элемент ы ис -
пользуют в сост аве ИС в качестве ре з ист ор ов . Необходимый номина л сопро-
тивления дост игает ся конструктивно - выбором ра зм ер ов ка на ла и схемотех-
нически - подачей на за т во р потенциала определенной величины. В качестве
к о нде нсат ор ов в МДП -транзисторе могут быть использованы емкост и обрат-
носмещенных р-n пере хо дов С
ии
и С
си
, а также емкость МДП конде нсатора С
зи
.
На рис. 2.2 изображен р-ка наль ный МДП транзист ор с индуцированным ка-
налом, здесь же показаны его ос нов ные констру кторские параметры: d -
толщина подзатворного диэлектрика, L - длина ка на ла , Z - ширина ка нала . Ос -
та ль ные конструкторские па рам ет р ы ( ра змер ы затвора, ист ок а и стока, толщи-
ны ист ок а и ст ока и т.д.) являются вспом о гат е ль ны м и и определяются при про-
ектировании по технологическим ограничениям на ра зме р ы МДП - структуры.
К основным эле ктрическим па ра ме т рам и ха ракте р ист ика м МДП тра нзисто-
ров от носятся :
1) выходная вольт-ампе рная х ара ктер ист ика (ВАХ) Jc(Uc) при U= const (ст око-
ва я ВАХ ) ( рис. 2.3);
2) переходная ВАХ (ст око-затв ор ная ) Jc(U
c
) при U
3
= const, (рис.2.4);
3) пороговое напряже ние U
0
, В - минима льное на пряж ен ие на затворе ( дл я
р-ка на ль но г о транзистора оно от рицат ель ное), при кот оро м возникает ток меж -

Страницы