(5.2).
Напряжение на затворе, при котором обедненная область достигает дна канала, называется напряжением отсечки (Uзи.отс), при напряжение на стоке, равном нулю, Uзи.отс получается из (5.2) заменной d на а:
(5.3).
Напряжение отсечки связанно с напряжением на стоке, при котором при котором происходит насыщение и напряжение на затворе можно выразить соотношением:
(5.4).
Из (5.4) можно найти для заданных и .
5.4. Определение длины и ширины канала и концентрации примиси в канале.
В условиях серийного производства длина l определяется технологией фотолитографии, т. е. 3-4 мкм. Толщину а обычно выбирают в 3-4 раза меньше длины канала. Концентрацию примеси в канале можно найти из (5.4). ширину канала в первом приближении находится из соотношения:
, где s – заданная крутизна х-ки; m - подвижность носителей в канале.
5.5. Расчет выходной статической характеристики.
На крутом участке:
(5.5).
Расчет справедлив при Uси.отс ³ Uси
При Uси.отс < Uси считаем Ic =const.
.
Температурная зависимость определяет подвижность носителей заряда в канале.
|
|
Расчет выходных хар-ик следует проводить при разных напряжениях на затворе при максимальной и минимальной температуре.
По результатам расчета построить выходные статические х-ки, а также х-ку передачи. Х-ку передачи построить при напряжении на стоке больше напряжения насыщения, причем, при разной температуре. Графическим путем по х-ки передачи определить крутизну х-ки при нулевом напряжении на затворе.
5.6. Расчет малосигнальных параметров.
Расчет крутизны х-ки.
На крутом участке выходной статической х-ки крутизна может быть найдена дифференцированием по Uзи выражения (5.5):
при Uси =const (5.6),
Максимальное значение S при =0, Uси.нас = Uси :
(5.7).
В отличии от МДП с индуцированным каналом, у которого длина канала меньше длины затвора и определяется расстоянием м-ду стоком и истоком, у ПТШ под затвором длина канала и затвора равны. Контакты стока и истока располагаются как можно ближе к затвору, но при этом все же есть сопротивление в цепи истока Rи и стока Rс . На х-ки транзистора сильно влияет Rи . Для уменьшения Rи и Rс области п/п под истоком и стоком сильно легируют, а участки длиной r, расположенные между сильнолегированными областями под истоком и каналом делают как можно короче (рис.5.3). современная технология позволяет 2-3 мкм.
С учетом Rи :
(5.8),
где ; Ic – заданный ток стока, А – площадь затвора, J(U) – плотность тока через барьер Шоттки.
Рассчитав S’max при максимальной температуре, сравнить с заданным. Если задание не выполнено, следует увеличить ширину канала, либо уменьшить длину, либо скорректироровать другие параметры.
|
|
По (5.6) рассчитать зависимость S(Uси) для нескольких значений Uзи, учитывая, что максимальное значение крутизны определяется по (5.7). Рассчитать для 3-х Т.