Влияние подложки на параметры МДП полевых транзисторов

Выражения (9.6) –(913) широко используются на практике для описания работы МДП-полевых транзисторов, особенно в случаях с высокоомной подложкой. Однако, если концентрация примеси N в подложке превышает 10¹⁵ см^-3, то состояние подложки начинает влиять на работу полевого транзистора и в расчетных формулах появляются существенные ошибки. Для учета влияния подложки в выражения (9.6) –(9.13) вводят поправочный коэффициент подложки

, (9.14)

где ɛ₀ и ɛ_d – диэлектрические параметры, С_S – емкость МДП затвора, φ_S – поверхностный потенциал (см. вывод формулы 9.6). С учетом (9.14) можно получить, что уточненное выражение выходной ВАХ-ки примет вид:

, (9.15)

а граничные напряжение и ток рассчитываются по формулам:

(9.16)

и . (9.17)

Если к подложке приложить относительно истока напряжение V_ПИ, то это приведет к изменению области объемного заряда р-п перехода на границе канал-подложка. При этом, как показывают расчеты, изменится пороговое напряжение, которое станет равным (сравни с выражением 9.7)

, (9.18)

где . Из (9.18) следует, что напряжением V_ПИ можно управлять пороговым напряжением транзистора. Подставив (9.18) в (9.15) можно увидеть, что ток стока становится функцией двух напряжений: напряжения затвора и напряжения подложки. Таким образом, появляется возможность двойного управления током стока. Однако заметим, хотя и управление напряжениями затвора или подложки током стока незначительно отличаются друг от друга, на практике предпочтительнее управление напряжением на затворе. Это связано тем, что входное сопротивление цепи управления по затвору определяется диэлектриком и на несколько порядков выше, чем при управлении по подложке. Поэтому, обычно в реальных схемах, если не требуется дополнительное управление по подложке, вывод подложки соединяют накоротко с истоком.

Дата добавления: 2015-05-06