Главная  Журналы 

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 [ 17 ] 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99

3.3.1. Толщины обедненных областей и ток стока. Для структуры, изображенной на рис. 28, используя (3-1) и (3-3), можно получить:

W,{y)=(2a-x,,r nM--] . (3-45)

ZEs \ "pit

3ameop-l Xpj

Канал



0 ocni a

оспг a

P

Затвор-2

Рис. 28. Общий случай распределения примесей в модели равномерно легированного четырехэлектродного ПТУП с резкими переходами

Если определить константу легирования D и потенциал как

(3-46)

ТО (3-45) может быть переписано в виде:

(г/) = Го(У;

Г2(у)=ОГо(2-У

(3-47) (3-48)



Как видно из (3-48), величина Wo является полным потенциалом сток - затвор, соответствующим перекрытию канала в случае соединенных между собой затворов и Npi = Np2. Константа D определяет степень асимметрии легирования затворов, для симметричного прибора D = l.

Если подвижность электронов р,п не зависит от поля, из (3-30), (3-31), (3-33) и (3-48) получается следующее выражение для тока стока:

\Wi (у)1

[ J

(3-49)

где go определяется соотношением (3-19). Интегрирование (3-49) с учетом (3-32) дает

/о tto

Vgs2±M (VGS2 + 2-VDsyi-

(VgS1 + 1-VdsYI , (VGSl + yi ,o)

где Io = -goWo/3. При насыщении верхним пределом интегрирования в (3-49) является Worn- Эта величина вычисляется подстановкой Xn2=Xni в (3-48) с использованием (3-32), так чтобы исключить W2{L) и решить уравнение для (L) = Wgdi:

2D - 2Vm (D -l)-f-D

(3-51)

где M= {WGS2-WGSi)/4Wo.

Для симметричного прибора (/>=1) выражение (3-51) переходит в

WgdiWo

GSi GSl

= 17o(l-7И)

(3-52)

a величина тока насыщения по (3-50) становится

GS2+]

Г=1 +

yGSl+GS+.\

2 Го

(3-53)

где ф=ф1 = ф2.

Как видно из (3-52), величина напряжения насыщения сток - исток Vds зависит от напряжения на каждом из затворов. Это необходимо учитывать при выборе рабочего режима транзистора. При замкнутых между собой затворах (Уо81 = = Vgs2=Vgs) Vds=-Vgs+ - Wo. .



в качестве практического примера рассмотрим симметричный п-канальный прибор,для которого Wo -4,2 В, 113= -0,7В, так что в трехэлектродном режиме работы напряжение перекрытия (равное, напряжению отсечки тока стока по затворам) составляет -3,5 В. В этом случае при Fgs2=0 напряжение отсечки по первому затвору оказывается равным -9,5 В, а величина Vds уменьшается от 3,5 В при VGSi=0 до Vds~0,3 В при Vgsi= - 8 В.

3.3.2. Крутизна и выходная проводимость. Значения gmi и gm2 В области до насыщения легко определяются из (3-39), (3-40), (3-48):

gm2-

fVGS2 + %-VoS у

(3-54)

где go дается соотношением (3-19). Следует отметить, что кру-тизна по одному из затворов не зависит от напряжения на другом затворе.

В режиме насыщения Xndi=Xnd2=xd и подстановка (3-51) В (3-48) дает

2D -2Ч/рг (Д- 1) (D - M) D-1

Используя эту величину как предел интегрирования в (3-40) и подставляя в (3-39), находим:

2D-2Vd + M(D-1) lcsi+i

2D -Vd + M(D-1) D - 1

Суммарная крутизна

"l-J-

*b 1

1032+%]

[ w, j

[ DWo j

(3-55)

(3-56)

Как видно из (3-55), В режиме насыщения величины gmi и gm2 становятся функциями напряжений на каждом затворе. Это объясняется зависимостью х-координаты точки перекрытия от Vgsi и Vgs2- Например, при уменьшении Vesi значение xd уменьшается, что вызывает возрастание проводимости объема, соответствующего величине gmz (см. рис. 27).





0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 [ 17 ] 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99