Мухаммад Ал-Xоразмий номидаги Тошкент Ахборот Технологиялари Университети

_{Ўзбекистон Республикаси Ахборот Технологиялари ва коммуникатцияларини ривожлантириш Вазирлиги}
Мухаммад Ал-Xоразмий номидаги
Тошкент Ахборот Технологиялари Университети

2-МУСТАҚИЛ ИШ

Мавзу: Умумий исток уланиш схемасидаги канали индукцияланган МДЯ транзисторларнинг статик электрод характеристикалари.
Бажарди: Мансуров Ойбек
715-20 гурух талабаси
Текширди: Арзиев Даврон


Тошкент 2021
Режа:

1. 
   Канали индукцияланган МДЯ
   
2. 
   Статик сток характеристикалар оиласи
   
3. 
   Сток – затвор характеристикалар оиласи
   
4. 
   Фойдаланилган адабиётлар
   

МДЯ – транзисторларда метал затвор яримўтказгичдан юпқа диэлектрик қатлам билан изоляцияланган бўлади. Бундай тузилма ўзига хос конденсаторни ташкил этади. Конденсаторнинг битта қопламаси яримўтказгичдан иборат. Конденсатор қопламаларига перпендикуляр йўналган ташқи электр майдон таъсирида яримўтказгичнинг сиртқи қатламида эркин заряд ташувчилар концентрацияси ўзгаради. Бу ҳодиса майдон эффекти деб аталади. Майдон йўналиши ва унинг кучланганлигига боғлиқ ҳолда яримўтказгичнинг сиртқи қатлами асосий заряд ташувчилар билан бойиши ѐки камбағаллашиши ҳамда ўтказувчанлик тури ўзгариши (инверсияланиши) мумкин.
Канали индукцияланган МДЯ – транзистор тузилиши ва ишлаш принципи. n – канали индукцияланган МДЯ – транзистор тузилмаси, шартли белгиланиши эса кўрсатилган.
а) б)




n – канали индукцияланган МДЯ – транзистор тузилмаси (а) ва
n – ҳамда р – МДЯ транзисторларнинг график шартли белгиланиши (б).

р – турли кремнийдан иборат асос суст легирланган бўлиб, акцепторлар концентрацияси тахминан 10¹⁵ см^-3 ни ташкил этади. Асос сиртида диффузия ѐки ион легирлаш усуллари билан қалинлиги 1 мкм га яқин n⁺ – ўтказувчанликка эга бўлган чўнтаксимон исток ва сток соҳалар ҳосил қилинган. Исток ва сток орасидаги узунлиги L=0,1÷10 мкмни ташкил этувчи соҳа канал узунлигини ташкил этади. Яримўтказгич сиртида қалинлиги 0,05-0,1 мкмни ташкил этувчи диэлектрик (SiO₂) қатлам ҳосил қилинган. Диэлектрик сиртига затвор деб аталувчи металл электрод ўрнатилган. Исток ва сток соҳалари билан асос орасида иккита n⁺- p ўтишлар ҳосил бўлади. МДЯ тузилмага исток ва стокни қўшиш инверс қатлам (n - канал) ҳосил қилиш жараѐнига кескин таъсир этади. Ўтишларнинг камбағаллашган соҳалари расмда штрихлаб кўрсатилган.
Затвор метали билан яримўтказгич орасидаги солиштирма сиғим С₀ қанчалик катта бўлса, затвордаги U_ЗИ кучланиш яримўтказгичнинг сирти яқинида шунчалик кўп солиштирма заряд индукциялайди. Натижада, затвор билан каналнинг солиштирма сиғими канал ўтказувчанлигининг модуляцияланиш даражасини белгилайди, яъни затворнинг бошқариш хусусиятини аниқлайди. Шунинг учун канал билан затвор ҳосил қилган солиштирма сиғим МДЯ – транзисторнинг муҳим параметрларидан бирини ташкил этади. У қуйидаги ифода билан аниқланади

_{C } ₀ _Д
0 _d

, (1.2)

бу ерда d – диэлектрик қалинлиги,
^ _Д – диэлектрик сингдирувчанлик.

Солиштирма сиғимни ошириш учун диэлектрик қалинлиги камайтирилади. Бунда диэлектрикнинг тешилиши содир бўлиши мумкин.

Бошқарувчи кучланиш бўсағавий кучланишдан кичик (U_ЗИ < U₀), сток билан исток орасида кучланиш эса U_СИ ≠ 0 бўлсин. Бунда канал мавжуд эмас, сток n⁺- p ўтиш эса, тескари силжитилган бўлади. Шунинг учун сток занжирида ток жуда кичик, тахминан тескари силжитилган p–n ўтишнинг тескари токига тенг бўлади ва МДЯ – транзистор берк режимда ишлайди.
Затвордаги кучланиш U_ЗИ=0 дан U_ЗИ ≥ U₀ гача ўзгарганда, яримўтказгич сиртига яқин қатлам n – турли ўтказувчанликка эга бўлади. U_ЗИ=U₀ бўлганда инверс қатламда электронлар N_A=10¹⁵ см^-3 бўлганда n=10¹⁵ см^-3 ни ташкил этади. Исток ва сток соҳалар юқори легирланган яримўтказгич бўлиб, уларда электронлар концентрацияси n_n ≈ 10¹⁸ см^-
3 ни ташкил этади. Аммо бу ҳолда исток билан канал орасида электр ўтишнинг

баландлиги
^{ ln nn} =0,17 эВ бўлган потенциал барьер мавжуд. Шундай бўлишига
Т _n

қарамасдан, электронлар уни осон енгиб ўтади. Шунинг учун исток мавжуд бўлганда транзистордаги инверс қатлам истокдан каналга ўтувчи электронлар билан ҳосил қилинади. Инверс қатлам энди истокдан стокка инжекцияланган электронларнинг учиб

ўтиш вақтида ^_УЧ
^{ҳосил бўлади. Электронларнинг каналдаги дрейф тезлиги} 
  E ^,

ДР

n
бу ерда
E  U_СИ / L ^{- каналдаги майдон кучланганлигининг бўйлама ташкил этувчиси.}

Натижада
^УЧ


_ L
^ДР

 _L2

^n^UСИ

. (1.3)