1 / 27

Wykład X

Wykład X. kontakt m-s, m-i-s, tranzystory polowe. Złącze metal - półprzewodnik. Kontakt prostujący metal – półprzewodnik typu n Dioda Schottky. q V bi = m -- q V n. q  Bn =  m -. . - +.  m. E F. q V n. Półprzewodnik typu n i metal o pracy wyjścia  m >:.

ivan-russell
Download Presentation

Wykład X

An Image/Link below is provided (as is) to download presentation Download Policy: Content on the Website is provided to you AS IS for your information and personal use and may not be sold / licensed / shared on other websites without getting consent from its author. Content is provided to you AS IS for your information and personal use only. Download presentation by click this link. While downloading, if for some reason you are not able to download a presentation, the publisher may have deleted the file from their server. During download, if you can't get a presentation, the file might be deleted by the publisher.

E N D

Presentation Transcript

  1. Wykład X kontakt m-s, m-i-s, tranzystory polowe

  2. Złącze metal - półprzewodnik

  3. Kontakt prostujący metal – półprzewodnik typu n Dioda Schottky qVbi=m--qVn qBn=m-  - + m EF qVn Półprzewodnik typu n i metal o pracy wyjściam>:

  4. Kontakt prostujący metal – półprzewodnik typu n - dioda Schottky =

  5. kontakt prostujący metal-półprzewodnik typu p - Schottky

  6. Dioda Schottky metal-półprzewodnik typu n

  7. Kontakt prostujący metal – półprzewodnik typu p Poziom próżni Półprzewodnik typu p

  8. m  - m EF Omowykontakt metal – półprzewodnik Półprzewodnik typu n i metal o pracy wyjściam<: I Kontakt omowy (o niskiej oporności) uwaga:dla półprzewodnika typup kontakt jest omowy gdy m> U=RI U

  9. Kontakt omowy metal –półprzewodnik typu n silnie domieszkowany

  10. Tranzystory(ang. TRANSISTOR = TRANSfer resISTORs) Podział

  11. Tranzystor Trójkońcówkowy półprzewodnikowy element elektroniczny, posiadający zdolność wzmacniania sygnału elektrycznego. Nazwa tranzystor pochodzi z angielskiego zwrotu "transfer resistor", który oznacza element transformujący rezystancję.

  12. Tranzystory - rodzaje • Wyróżnia się dwie główne grupy tranzystorów, • które różnią się zasadniczo zasadą działania: • Tranzystory bipolarne, w których prąd wyjściowy jest funkcją prądu wejściowego (sterowanie prądowe). • Tranzystory unipolarne (tranzystory polowe), w których prąd wyjściowy jest funkcją napięcia (sterowanie napięciowe).

  13. Tranzystory(ang. TRANSISTOR = TRANSfer resISTORs) Podział Tranzystory bipolarne i unipolarne BIPOLARNE (BJT – Bipolar Junction Transistor) STEROWANE PRĄDOWO, czyli aby IC ≠ 0 musi IB ≠ 0 UNIPOLARNE (FET – Field Effect Transistor) STEROWANE POLEM ELEKTRYCZNYM występującym pomiędzy bramką i źródłem, czyli napięciem UGS wytwarzającym to pole, ale IG ≈ 0

  14. Tranzystory

  15. Tranzystor polowy Trzy elektrody: źródło, dren i bramka. Bramka jest odizolowana od kanału źródło-dren • JFET : bramkę stanowi złącze p-n spolaryzowane w kierunku zaporowym. Tranzystory JFET pracują przy VGS = 0. • MESFET : bramką jest metalowa elektroda, która jest tak dobrana aby tworzyła z kanałem barierę Schottk’yego. • MOSFET: bramkę stanowi metalowa elektroda odizolowana od kanału warstwą izolatora – tlenku.

  16. Tranzystor polowy – złączowyJFET

  17. Obszary pracy -obszar odcięcia: Tranzystor jest wyłączony. Nie ma przepływu prądu (ID = 0) przez kanał. Dzieje się to gdy napięcie źródło - bramka spełnia warunek : VGS > VP -obszar aktywny, lub nasycenia: Tranzystor jest włączony. Prąd drenu jest kontrolowany przez VGS, niezależny od VDS. W tym obszarze tranzystor może pracować jako wzmacniacz: -obszar omowy: tranzystor jest włączony ale pracuje jak rezystor o oporności kontrolowanej napięciem. Dzieje się to wówczas, gdy napięcie VDS jest mniejsze niż w obszarze aktywnym. Prąd drenu jest proporcjonalny do napięcia VDS i jest kontrolowany prze napięcie bramki VGS.

  18. Tranzystor polowy GaAs MESFET Bramką jest metalowa elektroda, która jest tak dobrana aby tworzyła z kanałem barierę Schottky

  19. Przewodnictwo elektryczne Zaniedbując zderzenia, średni pęd swobodnego elektronu w polu E: Zmiana pędu na skutek zderzeń W stanie stacjonarnym: Gestość prąduj= -nevd= -nep/me = (ne2tp /me) E Ruchliwość, m,:m = vd / E =etp /me(m2V-1s-1) Przewodnośćs = j/E = ne2tp /me=enm

  20. Wpływ temperaturyi domieszkowania na ruchliwość Rozpraszanie na fononach, czyli drganiach sieci krystalicznej. - dominuje w wyższych temperaturach. Rozpraszanie na domieszkach -zjonizowanych - dominuje w niższych temperaturach.

  21. Fonony akustyczne- sąsiednie atomy drgają w tej samej fazie podłużne poprzeczne

  22. Fonony optyczne- sąsiednie atomy drgają w przeciwnej fazie l podłużne l poprzeczne

  23. w optyczne poprzeczne: akustyczne podłużne: p/a -p/a 0 k Krzywe dyspersji fononów w 3D 3 stopnie swobody/ atom, s atomów w komórce prymitywnej: 3gałęzie akustyczne i 3s-3 gałęzi optycznych

  24. Tranzystor polowy MODFET ( HEMT) MODFET –modulation doping FET– tranzystor polowy FET domieszkowany modulacyjnie HEMT high electron mobility transistor –tranzystor o b. dużej ruchliwości elektronów: Izolacja elektronów w studni kwantowej od donorów w warstwie AlGaAs powoduje, że jedynym mechanizmem rozpraszania jest rozpraszanie na drganiach sieci (fononach) I ruchliwość jest b. duża ( rzędu 106 cm2/Vs)

More Related