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

Оба метода дают

l + M

-2M In

I Wo / J"

, (4-27)

2 (rcsi«cs2/Wo)=+ (Wcsi + WGS2W0 Выражения для Cggi и Cgsi можно получить перестановкой в (4-26) и (4-27) Wgsi и Wgb2 и заменой М на -М.

Значительное упрощение достигается в случае ttGsi=WGS2= = Wcs, при этом (4-25) переходит в

а (4-24) дает

=.l-3 + 2fEcsy» . (4.28)

/о \ Wo j

q; 2q;, 2q:2

= i + -

?>WgsIWo

(4-29)

Qo Qo Qo \ + 2(WGslWo)

Полная емкость затвор - исток Cgg может быть найдена или дифференцированием (4-29) или упрощением (4-27) с помощью (4-28) и (4-29) (135, 136]:

Се Се Се ц+ 2(Wcs/Wo)]

(4-30)

Аналогичным образом получается уравнение для интегральной емкости Cgg.

"ggi

"gg2

Се Се

Се 2[l + 2(rcs/«o)"l

(4-31)

имеющее смысл только для случая изолированных друг от друга затворов. -

Из (4-30) и (4-31) легко находятся предельные значения соответствующих величин: Cgs/C = 2, Cgg/Ce = 0 для Wgs=0 и CVCe=4/9, CVCe=l/18 для Wgs=Wo.

При ttGs> Wo I, когда канал полностью обеднен носителями, интегральная емкость не зависит от Wgs и ведет себя как плоский конденсатор с толщиной диэлектрика - где Xpi,2 - координаты границы ОПЗ в затворах:

LZss (4 32j

Хр2 Xj

Pt



Используя условие нейтральности

]qN(x)dxQ

и приведенные выше определения величин Cq, Qq и tto, из (4-32) можно получить C"gg/Ce = l/6.

Таким образом, при Wcs= наблюдается скачок интегральной емкости Cgg (рис. 44). Кроме тОго, емкость затвора Cgs также скачком уменьшается до нуля, поскольку при 1gs> >tto заряд ОПЗ в канале более не изменяется*.

0,8 0,6 0,4 0,2

\ f"

J 1 L 1---w

01667

- 0,0555

1 I L 1---I \ \0

0,2 0.4 0,6 0,8 1,0 1,2 Wes/Wo

Рис. 44. Теоретические зависимости заряда активной области, тока и емкостей от потенциала затвора при Гов1 = Гов2=Гов[131]

-П.гСо ~gsl,2/e= -(правая шкала)-Cggj 2/Cg

Расчетные зависимости, аналогичные приведенным на рис. 44, для случая с81Фо82. можно найти в работе [131].

На рис. 45 приведены результаты экспериментальных исследований эпитаксиального ПТУП со следующими параметрами: 2а=1,2 мкм, L = 75 мкм, Z= 1500 мкм, Но=4,0 В. Видно, что общий ход зависимостей хорошо согласуется с теорией, хотя вблизи потенциала отсечки имеются значительные расхождения. Наблюдаемая зависимость емкостей от частоты указывает на то, что эквивалентная схема не может быть представлена в виде емкостных элементов, соединяющих различные элементы. Возможно, что эти расхождения определяются неучтенными в тео-

* Другие эффекты, связанные с полным обеднением канала, рассматриваются Ё [16, 131, 137].



а) п<Р

2D. 16

А-f =100 кГц

. -Г = ЗМГц

А Д

» • •

-»-А»-< .« л

II 1

-2,0 -3,2 -4,0

-6,0


1\-т=100кГа

-2,0

-6,0

Рис. 45. Экспериментальные зависимости емкостей эпитаксиального ПТУП в режиме насыщейия от напряжения на затворах при Vgsi = Vgs2= Vgs: а - емкость затвор-1-исток; б - емкость затвор-2 - исток; в - интегральная

емкость

Сплошные линии и экспериментальные точки - расчетные и опытные зависимости полных емкостей; штриховые линии - паразитные компоненты





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