Анализ результатов измерений. Материал – кремний, тип МДП-транзистора – p-канальный

Данные к расчету

Материал – кремний, тип МДП-транзистора – p-канальный.

Концентрация атомов примеси в подложке N_d = N_ж ∙ 10¹⁵ см ^–3,

где Nж – номер фамилии студента в журнале группы.

Длина канала L = 10 мкм.

Ширина канала W = 100 мкм.

Толщина подзатворного диэлектрика t_д = 0,2 мкм.

Подвижность дырок в канале μ_p = 200 см²/(В ∙ с).

Удельный поверхностный заряд Q_пов = 2 ∙ 10 ^–8 Кл/см².

Рабочее задание

1. Запишите марку транзистора.

2. Выполните измерение зависимостей тока стока от напряжения исток-сток при различных значениях напряжения затвора (не менее трех-пяти). Постройте выходные вольт-амперные характеристики транзистора.

3. Задав напряжение исток-сток, соответствующее пологой области характеристик, и поддерживая его постоянными, снимите зависимость тока стока от напряжения затвора (передаточную характеристику).

4. Выполните измерения ВАХ при положительном и отрицательном смещении подложки.

1. Перестройте передаточную характеристику, откладывая по оси ординат I_с^1/2. Продолжение линейного участка до пересечения с осью абсцисс позволит найти U_пор, а наклон – удельную крутизну b.

2. Используя измерения передаточной характеристики, постройте зависимость крутизны передаточной характеристики от напряжения на затворе.

3. Используя выходную характеристику транзистора, снятую при максимальном Uз, рассчитайте сопротивление открытого канала.

3. Сравните экспериментально полученные ВАХ МДП-транзистора с рассчитанными, объясните различия.

Контрольные вопросы

1. Как изменится крутизна МДП транзистора с индуцированным каналом, если длина канала увеличится?

2. Как изменится крутизна МДП транзистора, если возрастет ширина канала?

3. Почему в правильно включенном МДП транзисторе по мере приближения к стоку толщина канала уменьшается?

4. Почему изменение потенциала подложки оказывает влияние на вид вольт-амперных характеристик МДП транзистора?

5. Чем отличаются характеристики МДП транзистора с индуцированным каналом от характеристик транзистора со встроенным каналом?

Основные принципы работы и техническая эксплуатация лабораторного комплекса

Лабораторный аппаратно-программный комплекс предназначен для исследования биполярных структур и позволяет исследовать основные статические характеристики диодов, стабилитронов и транзисторов. Он представляет собой автоматизированное рабочее место для 2-3 обучающихся. Комплекс условно состоит из двух основных частей: программной и аппаратной части. Программная часть преимущественно реализована на вычислительной базе персонального компьютера, где выполняется программная обработки результатов измерений, осуществляемых в реальном масштабе времени аппаратным измерительным блоком, выполненной в виде отдельного устройства.

В комплексе по изучению биполярных структур установка смещения осуществляется с помощью управляемого источника тока.

Структурная схема измерительного блока представлена на рисунке 7.1а. С помощью переключателя «Режим развертки «Х» устанавливается режим ручной или автоматической развертки. В первом случае напряжение управляется с помощью регулятора «Ручная» развертка. Пределы ручной регулировки составляет от +100В до -100В.

Рис 7.1а. Структурная схема лабораторного комплекса для исследования биполярных структур

Рис. 7.1б. Структурная схема лабораторного комплекса для исследования униполярных структур

В режиме автоматической развертки генератор линейно-нарастающего напряжения формирует низкочастотный сигнал пилообразной формы, который подается на усилитель с программируемым коэффициентом усиления, и затем поступает на вход высоковольтного усилителя. В зависимости от положения галетного переключателя «Масштаб «Х»» размах линейно-нарастающего напряжения на выходе усилителя может составлять 5В, 15 В, 50В, 100В. В., С выхода высоковольтного усилителя сигнал подается контакты разъема Р2, а также на управляемый аттенюатор и АЦП канала напряжения.

Измерительный щуп, подключаемый к разъему Р2, имеет три механических зажима:

КРАСНЫЙ провод соответствует выходу канала НАПРЯЖЕНИЯ;

СИНИЙ провод соответствует входу каналу ТОКА;

Дата добавления: 2014-11-29