124869

AGH, WIE T	ELEMENTY ELEKTR ON1CZNE - LAB ORAJ ORIEM	Rok 1 EiT
Nr ćwiczenia; 9	Ił mat: Hanzy story połowę MOS
D ata wykonania: 20-05-2013	Imię inazwisko:	Ocena:

LCdcwiucnit:

Celem ćwiczenia jest wyznaczenie charakterystyk napiędowo-prądowych tranzystorów n-MOSFET i p-MOSFET, tworzących pary komplementarne w układzie scalonym CD4007 .Wyniki pomiarów pozwolą na określenie wartości parametrów występującychw s cle matach zastępczych tych tranzystorów. Następnym etapembędzie badanie mwertera zbudowani go z pary tranzystorów nMOS i p-MOS

ZTeoria:

•>I!J I M    T*2i I • W

• ’l •• auł I    •

V .V

n* inv%/; %• Kr u *7

-Tnpz.v5 tor MOS F ET;

Jest to tranzystor połowy z izolowaną bramką. W technologu MOS FET tranzystory są produkowane w formie trzech warstw. Dolna warstwa to płytka wycięta z monokryształu krzemu łub krzemu domieszkowanego germanem Na płytkę tę napyla się bardzo denką warstwę krzemionki lub innego tlenku metalu lub pół metalu, która pełni funkcję izolatora. Wars twa ta misi być dągła (bez dziur), ale jak najcieńsza. Obecnie w najbardziej zaawansowanychtechnologicznie procesorach warstwa ta ma grubość pięciu cząsteczek tlenku. Na w ars twę tlenku napyla się z kolei bardzo aenką w ars twę dcb ne przewodzącego metalu (np. złota). Układ trzech warstw tworzy prosty tranzystor lub pojedyncząbramkę logiczrąukładu procesora.

-Zasad* działania;

Tranzystor M OS polaryzuje się tak, żeby jeden rodzaj nośników (rde ma nośników większościowych i mniejszościowych-elektrony w kanale typu N, dziury w karale typu P) płynął od źródła do drem.

Wyróżnia się dwa zakresy pracy, zakres nienasycenia (liniowy tnodowy), zakres nasycenia (pentodowy)

Zakres pracy tranzystora determimje napięcie dren-źródło (^ r»sr)-jeśli jest oro większe od napięcia nasycenia (‘• DSjal\ wówczas tranzystor znaj duje się w zakresie nasycenia.

Zakres nienasycenia:

k/js* < Wlf&Hlł

Jeśli napięcie bramka-źródło ^fMjest mniejsze od rapięda progowego (tworzenia kanaki) t, to prąd dren-źródło jest zerowy. Gdy napięcie progowe zostanie przekroczona wówczas na skutek działania pola elektrycznego prz y powierzchni półprzewodnika powstaje *arstwa inwersyj na -w ais twa półprzewodnika o przeciwnym typie przewodnictwa niż podłoże. W&rstwa inwersyj ra ma więc taki sam typ przewodnictwa jak cb szary drem iźródła, możliwy jest więc przepływ prądu od drem do źródła. Warstwa inwersyjra tworzy kanał Tak jest w przypadku tranzystorów z kanałem indukowanym, natomiast w tranzystorach z kanałem wbudowanym istnieje on nawet przy zerowym napięcru

Zakres nasycenia

1*ns '' f'ns*at

Gdy kanał już istnieje, zwiększanie napięcia dren-źródło powoduje zwiększanie prądu drenu. To z kolei powoduje odkładanie się pewnego napięcia na niezerowej rezystancji kanału. Napięcie to powoduje zmniejszenie różnicy potercjałów międzyb ramką a kanałem, czego wynikiem jes t