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

its-


-7Г-

д -г=Ю0кГа

• -f=3 МГц

1,0 О

-2,0 -4,0 -6,0

-6,0 В

рии эффектами, связанными с укорочением канала, которые становятся существенными при Wcb-Wq.

Эпитаксиально-диффузионные ПТУП имеют значительно меньшие межэлектродные емкости; кроме того, наблюдаются

Таблица 4.1

Результаты измерений параметров двух типов транзисторов

транзистора

Режим измерений

Крутизна

« о) и ак а-с s 0)

л S "

Емкости затвор-исток (/ = 100 кГц)

Полные емкости стока (f = 100 кГц)

< S

© с

©

&

© с

©

©

©

Эпитаксиальныи (п-каиал)

1200

1100

-4.0

0,95

10,7

Эпитак-сиально-

диффу-зионный (п-канал)

0,98

-2,1

(пол

шая)

лиая)

0,16

0,51

Примечание. Индексом i обозначены емкости активной области, индексом е - паразитные емкости.



различия в величинах Cggi и Cggg в области до отсенки, связанные с асимметрией профиля легирования. В табл. .4.1 суммированы экспериментальные данные, полученные для этих двух типов приборов.

4.4. Емкость затвор - сток в области насыщения.

. Как уже отмечалось при рассмотрении эквивалентной схемы ДТУП, емкость затвор - сток в режиме насыщения остается ко-- печной. Это объясняется тем, что изменение стокового напряжения вызывает изменение длины канала и соответственно величины заряда обедненной области {138].

Для трехэлектродного ПТУП с резкими переходами полный заряд канала f: учетом соотношения (4-29) может быть записан в виде

L-Le

(4-33)

1 + 2(U7gs/U7o)= J

где Le - эффективная длина канала; Qo=gNnLZa. Второе слагаемое в (4-33) соответствует нормированному заряду в области от Le до L. Полная емкость затвор - сток при насыщении определяется как

C;. = = i. (4-34)

Подставляя результат дифференцирования (4-33) по (Le/L) в (4-34), находим

Cgd = Qo

BWgs/Wo

l + 2(WGs/Wof

1

a (Le/L)

dVos

(4-35)

Полученное ранее выражение (3-83) для Le может быть переписано в виде

(4-36)

V /о SnLe J

где WGD=WGS-Vns.

Вычисляя d(LfelL)ldVDs из (4-36) и подставляя в (4-35), с учетом (4-26) пблучаем

1 + 2

\ Wo j\2Le ajV \Wo) .

(4-37)

Из (4-37) видно, что при Wgs-Wq емкость затвор-сток стремится к нулю. В области, где LeL при La, Cgd/Ce обратно пропорционально длине канала L. Поскольку величина Cq пропорциональна L, Cgd при заданном профиле легирования оказывается не зависящей от L.



Как следует из приведенных выше формул, значения Cgd для ненасыщенного режима, полученные дифференцированием (4-23), и Cgd-плохо «сшиваются» при Wcd=Wu. Улучшенная модель прибора, позволяющая избежать этого недостатка, рассмотрена в 1138].

Для типичного ПТУП с L/a= 10, Wo=-4 В и 2=1000 мкм, C"gd/e~0.01 или CgdlCgs=l/50 для Vgs = 0. Таким образом, емкость затвор-сток обычно значительно меньше паразитных емкостей *, однако она может оказаться существенной в приборах с очень короткими каналами.

• Глава 5

ВЫСОКОЧАСТОТНЫЕ СВОЙСТВА ПОЛЕВОГО ТРАНЗИСТОРА С УПРАВЛЯЮЩИМ р-й-ПЕРЕХОДОМ ПРИ МАЛОМ СИГНАЛЕ

В данной главе будут определены проводимости короткого замыкания ПТУП (г/-параметры) [139-145], получена эквивалентная схема прибора в виде цепи с сосредоточенными пара-, метрами и проведено сравнение результатов теоретических рас-. четов с экспериментальными данными [146].

5.1. Уравнения для малого сигнала

5.1.1. Общий случай [143]. Рассмотрим бесконечно тонкий слой Ъу в сечении прибора, эквивалентная схема которого представлена на рис. 46. Обозначим через Wi, W2 полные мгновенные потенциалы затворы - канал в точке у, G (Wi, W2) = G (Wi)-Ь -bG(W2)-мгновенную проводимость единицы длины канала. Емкости на единицу длины являются функциями постоянных составляющих WiH Wa определяются как dQ (Wi)

C(W7i) =

C{W,)=- , (5-1)

где Q.(Wi), QCWa) - мгновенные заряды о.бедненных областей в расчете на единицу длины канала.

Для рассматриваемого сечения на основании закона Ома и принципа непрерывности тока можно написать следующие уравнения:

[G(Wi) + G(W2)]=-Ic, (5-2)

* В качестве примера можно привести типичный эпитаксиально-диффузионный ПТУП (см. табл. 4.1), для которого измеренная величина Cgdi+ +Cgd2, складывающаяся из емкостей затвор - сток активной области и паразитных емкостей, изменяется от~ »3 пФ при Vds=0 до =»0,5 пФ при Т1,в=10В.





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