Транзистор метал-діелектрик-напівпровідник: відмінності між версіями
| [неперевірена версія] | [неперевірена версія] |
Вилучено вміст Додано вміст
м Робот: хорошая статья zh:金屬氧化物半導體場效電晶體 |
Іванко1 (обговорення | внесок) стильові правлення |
||
Рядок 20:
З появою напівпровідникових переходів та біполярних транзисторів розпочалася нова технологічна ера обробки напівпровідників, зпершу германію, а потім і кремнію. Відпрацьовувалися інженерні методи вирощування кристалів та технології розрізання пластин з наступним їх шліфуванням. Більше того, розроблювалися методи дифузії та епітаксії домішок шляхом ''фотолітографії'' і т.і. І тільки на кінець 50-х років 20-го століття рівень розвитку технологій досяг зрілості, і шляхом розробки технології пасивації поверхні кремнію Аталлою та Кангом нарешті була створена МДН- структура на кремнії з більш- менш стабільними характеристиками.
Пасивація поверхні кремнію стабілізовала поверхневі стани і стала можлива практична реалізація МДН- транзисторів. Перші феноменологічні моделі МДН- тразисторів появились в піонерських працях Хофштейна, Хеймана, Іхантоли та Молла. Проте, основна фундаментальна праця
== Принцип роботи ==
Рядок 30:
==== Властивості індукованого переходу ====
Звичайно вперше концепцію ''квазірівнів Фермі'' ввів Шоклі для опису металургійних p-n— переходів. Тому Са пішов тривіальним шляхом розповсюдження даної концепції на ''індуковані переходи''. Індукований перехід відрізняється в першу чергу від металургійного тим, що на поверхі напівпровідника створюються тільки ''потенція'' для провідності оберненого типу по відношенню до глибинних шарів напівпровідника. Тобто сам напівпровідник МДН- структури не має можливості для заповнення інверсними носіями поверхні напівпровідника, тому для цього по боках каналу формували ''кармани'' з інверсною провідністю по відношенню до ''підкладки''. Якщо цього не зробити, то отримаємо весь комплекс інерційних низькочастотних явищ в C- V- характеристиках МДН- структури (в районі 100 Герц). Другою особливістю індукованого переходу є те, що він є достатньо ''різкий'' по відношенню до металургійного. Це обумовлено технологією обробки поверхні кремнію, котра є значно вища і контрольованіша за реальні металургійні переходи. Звичайно, вона ще далека від параметра решітки, проте вже достатньо близька до нього (в металургійних переходах такої різкості добитися взагалі не можливо). Справа в тому, що в «точці» самого переходу квазірівні електронів та дірок
Електрод ''затвора'' є основним управляючим електродом, котрий задає поверхневий потенціал напівпровідника МДН- структури, котра в свою чергу описується стандартним рівнянням Пуассона в ''ефекті поля''. Тому при відсутності напруг на електродах стока та підкладки (нульові значення) ми і отримуємо зв'язок між мікроскопічними потенціалами на поверхні розділу діелектрик- напівпровідник (<math>\phi_s </math>) та макроскопічними напругами на затворі (<math>V_G </math>) через теорему Гауса для зарядів на ємності МДН- структури. Звичайно цей стан поверхні напівпровідника з інверсною провідністю також є станом ''поперечної термодинамічної нерівноваги'' (тому поверхневий потенціал тут є також квазіпотенціалом Фермі), проте відсутність поперечного струму через МДН- структуру (наявність діелектрика!) дозволяє нехтувати тут нерівноважністю і вважати сам ''індукований перехід'', як варіант металургійного. Очевидно, що це справедливо тільки для постійних напруг на затворі МДН- структури, а коли вона змінюється (при чому з великою частотою) то термодинамічна нерівноважність повинна вносити свої корективи в «ідеальний індукований перехід». Це приведе до того, що статичні параметри індукованого переходу будуть відрізнятися від динамічних.
| |||