Удельная емкость МОП-конденсатора описывается выражением:
(2.1)
где:
(2.2)
(2.3)
- удельная емкость, обусловленная существованием области пространственного заряда.
(2.4)
- емкость обусловленная оксидным слоем.
Эквивалентную схему МОП-структуры можно представить в виде двух последовательно соединенных конденсатора:
Рисунок 2.1 – Эквивалентная схема МОП-структуры
Таблица 2.1 – Зависимость емкости от напряжения на затворе
| UЗ [B] | С [Ф] |
| 0.01 0.05 0.1 0.2 0.22 0.26 0.3 0.32 0.36 0.4 0.42 0.46 | 3.182e-5 3.182e-5 3.182e-5 3.182e-5 3.182e-5 3.182e-5 3.182e-5 3.182e-5 3.182e-5 3.182e-5 3.182e-5 3.182e-5 |
Рисунок 2.2 – График зависимости емкости от приложенного напряжения на затворе
Рисунок 2.3 – Отношение С/С0 как функция напряжения, приложенного к затвору
Вольт-амперные характеристики
3.1 Стоковые характеристики
Формула описывающая вольт-амперную характеристику имеет вид:
(3.1)
где
(3.2)
- пороговое напряжение
(3.3)
(3.4)
- напряжение Ферми
(3.5)
- плотность заряда в обедненной области
Таблица 3.1 – Таблица значений токов и напряжений стоковой характеристики
| UC [B] | UЗ = 9 | UЗ = 10 | UЗ = 11 | UЗ = 12 | UЗ = 13 |
| IC [A] | |||||
| 0.000 2.322e-3 4.334e-3 6.037e-3 7.431e-3 8.515e-3 9.290e-3 9.756e-3 9.913e-3 9.761e-3 9.299e-3 8.528e-3 7.448e-3 6.058e-3 4.359e-3 2.351e-3 3.399e-5 | 0.000 2.631e-3 4.952e-3 6.965e-3 8.668e-3 0.010 0.011 0.012 0.012 0.013 0.012 0.012 0.011 0.010 8.689e-3 6.990e-3 4.982e-3 | 0.000 2.940e-3 5.571e-3 7.892e-3 9.905e-3 0.012 0.013 0.014 0.015 0.015 0.015 0.015 0.015 0.014 0.013 0.012 9.930e-3 | 0.000 3.249e-3 6.189e-3 8.820e-3 0.011 0.013 0.015 0.016 0.017 0.018 0.019 0.019 0.019 0.018 0.017 0.016 0.015 | 0.000 3.559e-3 6.808e-3 9.748e-3 0.012 0.015 0.017 0.018 0.020 0.021 0.022 0.022 0.022 0.022 0.022 0.021 0.020 |
Рисунок 3.1 – График зависимости тока стока от функции напряжения стока при постоянных значениях напряжения на затворе
3.2 Стоко-затворная характеристика
при UC =4B
Таблица 3.2 – Таблица значений токов и напряжений стокозатворной характеристики
| UЗ [B] | IC [A] |
| 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 0.7 0.8 0.9 | 3.703e-3 3.826e-3 3.950e-3 4.074e-3 4.197e-3 4.321e-3 4.445e-3 4.569e-3 4.692e-3 4.816e-3 |
Рисунок 3.2 – График зависимости тока стока от напряжении на затворе
Напряжения насыщения и отсечки
Напряжение отсечки описывается выражением:
(4.1)
Напряжение насыщение описывается формулой:
(4.2)
где:
(4.3)
- толщина обедненного слоя.
Таблица 4.1 – Таблица данных напряжения стока и напряжения насыщения
| UЗ | UНАС | UОТ |
| -0.5 -0.4 -0.3 -0.2 -0.1 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 | 0.92 1.59 2.45 3.50 4.730 6.14 7.7411 9.5 11.4890 13.63 15.973 | 0.2387 0.410 0.62 0.8911 1.2 1.55 1.9583 2.4063 2.9 3.4 4.0 |
Рисунок 4.1 – График зависимости напряжения насыщения от напряжения на затворе
Рисунок 4.2 – График зависимости напряжения отсечки от напряжения на затворе
5 Крутизна стокозатворной характеристики и проводимость канала
5.1 Крутизна стокозатворной характеристики описывается выражением:
(5.1)
где:
(5.2)
5.2 Проводимость канала:
(5.3)
Максимальная рабочая частота транзистора
Максимальная рабочая частота при определенном напряжении стока описывается формулой:
(6.1)
Таблица 6.1 – Таблица значений частоты при фиксированном напряжении стока
| Uc | fmax |
| 0.000 8.041e6 1.608e7 2.412e7 3.217e7 4.021e7 4.825e7 5.629e7 6.433e7 7.237e7 8.041e7 8.846e7 9.650e7 1.045e8 |
Рисунок 6.1 – График зависимости частоты транзистора от напряжения на стоке.
Список использованной литературы
1 Л. Росадо «ФИЗИЧЕСКАЯ ЭЛЕКТРОНИКА И МИКРОЭЛЕКТРОНИКА» М.-«Высшая школа» 1991 – 351 с.: ил.
2 И.П. Степаненко «ОСНОВЫТЕОРИИ ТРАНЗИСТОРОВ И ТРАНЗИСТОРНЫХ СХЕМ», изд. 3-е, перераб. и доп. М., «Энергия», 1973. 608 с. с ил.