Мдя (металл диэлектрик яримўтказгичли) транзисторларда ясалган мантиқий элементлар

Остонавий кучланиш. Затвордаги кучланиш, металл ва яримўтказгич сирти орасидаги солиштирма сиғим қанчалик катта бўлса, шунча кўп солиштирма зарядни яримўтказгичга келтиради. Демак, затвор-канал солиштирма сиғими затворнинг бошқариш қобилиятини аниқлайди. Шу сабабли у МДЯ- транзисторларнинг муҳим параметрларидан биридир.
Бу сиғим C₀ = e₀e_d / d 2 .5 кўринишга егадир. Бу йерда d – диелектрик қалинлиги; e_d – диелектрик сингдирувчанлик. Катталик d ни камайтирилиши мақсадга муофиқдир, бироқ у диелектрикни тешилиши билан чеклангандир. Кремний оксиди қалинлигининг одатий қиймати d =0,01-0,1 мкм ни ташкил қилади.
Aгарда d=0,03 мкм ва e_d=3,9 (SiO₂ учун) десак, у ҳолда C₀»1000 pF/mm² га тенг бўлади.
Остонавий U₀ кучланишни иккита ташкил қилувчи ажратиш мумкин
U₀ =U_0F +U_0B 2.6
Ташкил қилувчи U_0F – соҳани тўғрилаш кучланишидир: у мувозанатли сирт j_s0 потенсиалини нолга келтиради, яъни соҳанинг бошланғич букилишини йўқотади (1 ва 2 егри чизиқларни солиштиринг). 1.6 – расмда бошланғич букилиш канални ҳосил бўлиши учун керак бўлганга қарама қарши қилиб олинган.
Ташкил қилувчи U_0B – соҳани букиш кучланишидир: у канални ҳосил бўлиши учун керак бўлган томонга соҳани букилишини (егри чизиқ 3) таъминлайди ва електростатик потенсиал сатҳини Ферми сатҳини кесиб ўтиши юз берадиган j_sm сирт потенсиалини ҳосил қилади.
Шундай қилиб, U_0F кучланиш яримўтказгични канал ҳосил қилишига тайёрлигини характерлайди; j_s0=0 бўлса, U_0F=0 бўлади. Мувозанатли соҳа пастга букилган бўлса, U_0F<0 бўлади. >U_0B кучланиш еса сирт потенсиали нолга тенг бўлган идеал шароитдаги остонавий кучланишни аниқлайди.
U_0F кучланиш қуйидагича ифодаланади:
U_0F =j_MS +Q_0s /C₀, 2.7
бу йерда Q_0s – сиртнинг мувозанатли солиштирма заряд бўлиб, у сирт ҳолатларининг зарядини ва диелектрикдаги кириш ионлари туфайли ҳосил бўлган зарядларни ўз ичига олади; j_MS – металл ва диелектрик орасидаги контакт потенсиаллар фарқи. Q_0s катталик тажриба йўли билан олинади ва 5×10^-9 - 5×10^-8 Кл/см² ни ташкил қилади.
U_0B кучланиш қуйидагича ифодаланади:

Бу йерда

- тагликдаги ҳажмий заряднинг таъсирини характерловчи коеффисийент (e_ya – яримўтказгичнинг диелектрик сингдирувчанлиги; N – киришма консентрасияси).
Одатда j_sm=2j_F деб олинади. Бу йерда j_F – яримўтказгич ҳажмида Ферми сатҳи ва електростатик потенсиал сатҳлари орасидаги фарқ модули. Мисол учун N=10¹⁶ sm-³ бўлса, j_F »0,3 V бўлади ва бундан j_sm =0,6 V лиги келиб чиқади; ифода (104)га муофиқ а»5×10^-8F×V^1/2sm² бўлади. C₀=10^-7F/sm² деб, (103,b) дан U_0B»1,0V ни оламиз. Тўлиқ остонавий кучланишнинг қиймати U₀=0,5-1,5 V
оралиғида ётади.


Хулоса:
“Електроника ва схемалар” фанида транзистор ва инвертор схемалар бўйича курс ишлари мавжуддир. Малакавий битирув ишда МДЯ – транзисторида ясалган базавий мантиқий элементлар мўлжалланган дастур яратилди.
Мустақил ишини бажаришда қуйидаги хулосаларга ега болдим булар МДЯ – транзисторида ясалган базавий мантиқий элементлари ишлаш механизми ва тузилиши, схемада белгиланиши, транзисторларнинг ва “Електроника ва схемала” фанидан кўпроқ тушунчаларни ўзлаштирдим.
Ушбу қурс ишида юқорида таъкидлаб ўтилган маълумотларни ўзлаштириш бир қаторда қийматларни озлаштириш ва улардан фойдаланиш каби тушунчаларни ўзлаштирдим.