Проектирование интегральных микросхем. Шелохвостов В.П - 44 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

ТГТУ | Тамбов

Составители: 

Рубрика: 

Стоковые характеристики здесь представлены в виде двух участков (рис. 3.2.2, б): крутой между –U
си
и U
си,
а
также пологий за этими границами. Эта граница насыщения соответствует напряжению насыщения
U
си
= U
э
– U
0
. (3.2.1)
Семейство стоково-затворных характеристик приведено на
рис. 3.2.2, в. Начало всех характеристик соответствует пороговому напряжению U
0
. При режиме насыщения по
стоку (U
с
> U
си
) все эти характеристики практически одинаковой величины (сливаются кривые).
Стоковая характеристика может представляться в виде выражения:
при U
с
< U
з
– U
0
(для крутого участка)
)](2[
2
2
сзс
к
к0з
с
UUU
l
bC
I −
µ
= ; (3.2.2)
при U
с
> U
з
– U
0
(для пологого участка)
2
0з
к
к0з
с
)(
2
UU
l
bC
I −
µ
= , (3.2.3)
где C
з0
– удельная емкость затвора относительно канала, которая определяется выражением
C
з0
= ε
0
ε
д
/ h
д
, (3.2.4)
где ε
д
– диэлектрическая проницаемость затворного диэлектрика.
Усилительные свойства МДП-транзистора определяются крутизной стоково-затворной характеристики:
.
const
з
с
с
=
∂
∂
=
U
U
I
S
После дифференцирования выражений (3.2.2) и (3.2.3) находятся значения крутизны для крутого и пологого
участков стоковой характеристики соответственно:
при U
с
< U
з
– U
0
с0с
к0з
USU
l
bC
S
R
=
µ
= ;
(3.2.5)
при U
с
> U
з
– U
0
)()(
0з00з
к0з
UUSUU
l
bC
S
R
−=−
µ
= , (3.2.6)
где S
0
– удельная крутизна.
Как следует из (3.2.5) и (3.2.6) крутизна не является однозначным параметром, поскольку зависит от
напряжений на электродах. В этой связи целесообразно введение удельного параметра, который выражался бы
через электрофизические и конструктивные составляющие:
S
0
= µC
з0
b
к
/ l
к
. (3.2.7)
Если дифференцировать (3.2.2), то можно получить сопротивление канала для крутого участка
характеристики транзистора:
при
0зс
UUU −≤
)(
1
/
1
0сз0сс
к
UUUSUI
R
−−
=
∂∂
=
. (3.2.8)
Для определения сопротивления канала в пологой области стоковой характеристики существует
эмпирическая формула
,
)Г(
1
0э0
к
т
US
R
−
′
=
(3.2.9)
где
0
S
′
– удельная крутизна, определяемая опытным путем; n = 1…2 – коэффициент, зависящий от технологии
изготовления.
Связь порогового напряжения с электрофизическими параметрами

Страницы