Влияние длины канала

В рамках идеализированной модели, а также и в реальном транзисторе как надпороговый, так и подпороговый ток стока не изменяется при пропорциональном изменении длины Lканала и его ширины Z. Но это справедливо только в том случае, когда длина (приближения 2 и 5 модели Шокли и Пирсона) и ширина канала достаточно велики. При этом мало продольное электрическое поле, связанное с напряжением сток-исток UСИ и велико сопротивление канала (приближение 8).

Если же или L,или Zстановятся достаточно малыми, то указанная закономерность нарушается, может измениться и форма ВАХ по причинам, условно разделяемым на 3 группы:

1.                    Влияние краевых областей ОПЗ стока, истока и затвора (вдоль канала) на распределение электрического поля под затвором.

Изменяются: пороговое напряжение,

                        коэффициент β и, вместе с ним, масштаб ВАХ,

                        выходная ВАХ в пологой области.

2.                    Разогрев носителей заряда в канале, если электрическое поле сильное.

Изменяются: кинетические коэффициенты носителей,

                       возможность проникновения носителей в диэлектрик.

3.                    Возникновение новых механизмов протекания тока в цепи «исток-сток» при малой длине канала.

Резко увеличивается ток стока при повышении напряжения сток-исток,

           похоже на явление пробоя (см. подраздел 4.5.         «Умножение

           носителей заряда в канале»).

 

5.2. Пороговое напряжение

1) Влияние длины канала

Влияние длины канала на пороговое напряжение МДП-транзистора проявляется из-за искажения одномерного характера электрического поля в ОПЗ под затвором (рис. 5.1.а). Локально нарушается электронейтральность МДП-структуры. Вводится понятие эффективной поверхностной плотности заряда примесных ионов в ОПЗ под затвором:

Эту величину легко оценить из простых геометрических соображений (рис. 5.1.б).

Изменение для короткого канала порогового напряжения МДП транзистора зависит от ширины каждого из pn переходов от приложенного

Ссылка на основную публикацию
Adblock detector