öreläsig 10 (MOS)-älteffekttrasistor I älteffekt Geometri Grudläggade fuktio tarmig / svag iversio / stark iversio Tröskelsäig 013-05-0 öreläsig 10, Komoetfysik 013 1
Ilämigsugift P Trasistor / Lab! is å hemsida! Deadlie 10/5 OtoLab ästa vecka förberedelseugifter! Raort e vecka efter labbe 18/6 seast godkäd! 013-05-0 öreläsig 10, Komoetfysik 013
Komoetfysik - Kursöversikt Biolära Trasistorer -övergåg: kaacitaser Otokomoeter -övergåg: strömmar Mie: lash, DRM MOSET: strömmar MOSET: laddigar -övergåg: Ibyggd säig och rymdladdigsområde Doig: -och -ty material Laddigsbärare: Elektroer, hål och fermiivåer Halvledarfysik: badstruktur och badga Ellära: elektriska fält, otetialer och strömmar 013-05-0 öreläsig 10, Komoetfysik 013 3
älteffekttrasistor - MOSET, DC 5 4 Triod, Lijära området Mättadsområdet V gs -V T = 4 V I DS V DS > V GS -V t + I G =0 V GS - + - V DS I DS Draiström (m) 3 1 V gs -V T = 3 V V gs -V T = V V gs -V T = 1 V 0 V gs <V T 0 1 3 4 5 6 Draisäig (V) 4
Plattkodesator - älteffekt Metall Kriterium för tröskelsäig: gs =1V gs =0V gs =V gs =3V + + + + + + + + + + + + + C GS th P-ty halvledare Joiserade accetoratomer ( ) Hål Elektroer 5
Metal-Oid-Semicoductor ield Effect Trasistor Gate Source Isolator SiO Drai ++ ++ P-ty halvledare i 0 0 6
MOSET GS > TH Source GS > TH Gate Isolator SiO Drai ++ ++ V DS > 0 P-ty halvledare 0 GS > TH : Ledade kaal vid 013-05-0 öreläsig 8, Komoetfysik 013 7
Metal-Oid-Semicoductor ield Effect Trasistor J L e g ε DS ε C GS TH L G DS I DS Varför miskar strömökige?? DS 8
miuters övig Hur stor säig ligger över kodesator 1,, 3? Hur stor laddig håller varje kodesator? C 1 1 1 GS =5V 1 3 1 W 1 W 1 W V DS =3V 1 3 Kodesator Säig Laddig 013-05-0 öreläsig 1, Komoetfysik 013 9
Kaalresistas Oid D I DS DS / R GS DS Draiström (m) 5 4 3 1 0< CS ()< DS ( ) C ( ) GS DR TH CS 1 D ( ) Kaal () miskar med ökade DS Kaalresistase ökar med DS Strömme ökar lågsammare Då GS - TH - DS =0 strömme saturerar! 0 0 1 3 4 5 6 Draisäig (V) 013-05-0 öreläsig 1, Komoetfysik 013 10
Vad sätter tröskelsäige? Valig kodesator: ria elektroer i e MOSET C C 0 GS th GS th GS th Kaacitas lattkodesator (m - ): t C r 0 Vad sätter storleke å th? Halvledare: ria laddigar: elektroer asta laddigar: joiserade doatomer Oidkaacitase 11
Reetitio: ermiivå och laddigsbärare E E E C V E e E e v E kt E kt C E I E C E V kt l de 0 0 d l(1)=0 1
Reetitio: Laddig och elektrisk otetial Laddig: ( ) r 0 Potetial: d ( ) d d - 0 ( d e ) 0 d r 0 d E e E d 13
Eergibad för e MOSET Vad sätter th? Halvledare L G DS Metall E Oid Positiv otetial å Gate säker E f i metalle Isolator har stort badga ige ström. E kostat i halvledare 14
Eergibad för e MOSET tarmig d L G + GS + GS d << << = E d - GS d C e s 0 e 15
Eergibad för e MOSET itrisisk d L G + GS E + GS d = = i << d - GS d C e s 0 e 16
Eergibad för e MOSET svag iversio d L G + GS E + GS d d - GS d C e s 0 e 17
Eergibad för e MOSET stark iversio: GS = TH L G d + GS DS E + GS Måga fria laddigar vid! d d e s 0 ( V ) e( C / m ) d - GS C 18
Stark iversio: GS > TH E - d - d 19
ckumulatio miuter övig Halvledare Halvledare Metall E -e GS E Oid Hur ser bade / laddige ut om ma lägger e egativ säig å gate? Oid 0
Stark iversio - Sammafattig: GS = TH t l i (V) ' 0 C t Oid-kaacitas er area: (/m ) th r e 0 ' C Tröskelsäig (V) C 1
Eemel TH t d l e i s 0 ( V ) r 0 e ' C =10 1 m -3 0 =8,8510-1 /m =3,9 r =11,8 e=1,610-19 s t =10 m Beräka TH Vad är d vid stark iversio?
ria laddigar för GS > TH : L G d E + GS ' Efter stark iversio: d kostat : ria elektroer vid C ' ( C / m ) GS th d - ör GS > th! 3
Sammafattig th : Tröskelsäig (V) itrisisk fermiivå (~mitte av badgaet) (ev) : skillad mella och E lågt frå (V) C : Oidkaacitas () C : Oidkaacitas / area (/m) : laddigar / area (C/m) 4