close

Вход

Забыли?

вход по аккаунту

?

Презентация

код для вставкиСкачать
Полевые
транзисторы
24.09.2014
Оглавление
1.
2.
3.
4.
5.
6.
7.
8.
9.
10.
11.
12.
13.
14.
15.
Полевые транзисторы.
Оглавление.
Схемы МДП-транзисторов.
Цифровые фотографии полевого транзистора.
Принцип действия МДП-транзистора.
Расположение зарядов в МДП-транзисторе.
ВАХ полевого транзистора (2 слайда).
Эффект модуляции длины канала.
Эффект влияния подложки (2 слайда).
Дифференциальные параметры.
Приборы с зарядовой связью.
Полевой транзистор с затвором в виде барьера Шоттки.
Эквивалентная схема и быстродействие
Условно-графические обозначения.
Микроминиатюризация и применение (6 слайдов).
24.09.2014
Схемы МДП-транзистора
24.09.2014
Цифровые фотографии полевого транзистора
полученные с помощью микроскопа БИОЛАМ (x740)
общий вид двух
секций
многосекционного
транзистора
24.09.2014
область края
мезаструктуры
транзистора
цифровая обработка
предыдущего
рисунка с помощью
Corel Photopoint
Принцип действия МДП-транзистора
24.09.2014
Расположение зарядов в МДП-транзисторе
24.09.2014
ВАХ полевого транзистора
Зависимость тока стока IDS от
напряжения на стоке VDS для МОП ПТ
при различных напряжениях на затворе.
Пороговое напряжение VT = 0,1 В.
24.09.2014
Зависимость тока стока IDS от
напряжения на затворе VGS в области
плавного канала при VDS = 0,1 B –
кривая 1; зависимость корня из тока
стока
ВАХ полевого транзистора
24.09.2014
Эффект модуляции длины канала
24.09.2014
Эффект влияния подложки
- Напряжение канал-подложка есть не что иное как напряжение, поданное на
обратно включенный p-n переход
24.09.2014
Эффект влияния подложки
Влияние напряжения смещения
канал-подложка VSS на проходные
характеристики транзистора в
области плавного канала VDS = 0,1 В
24.09.2014
Переходные характеристики МДПтранзистора при нулевом напряжении
смещения канал-подложка
(сплошные линии) и при напряжении
Vss = -10 В (пунктирные линии)
Дифференциальные параметры
полевого транзистора
– крутизна передаточной характеристики
– дифференциальное
выходное сопротивление
- внутренний коэффициент усиления
24.09.2014
Приборы с зарядовой связью
24.09.2014
Полевой транзистор с затвором в виде
барьера Шоттки
24.09.2014
Эквивалентная схема и быстродействие
- геометрическая емкость
- граничое
условие
24.09.2014
Условно-графические обозначения
Тип полевого транзистора
Со встроенным каналом n-типа
Со встроенным каналом p-типа
С изолированным затвором обогащенного типа с p-каналом
(индуцированным)
С изолированным затвором обогащенного типа с n-каналом
(индуцированным)
С изолированным затвором обедненного типа с p-каналом (встроенным)
С изолированным затвором обедненного типа с n-каналом (встроенным)
24.09.2014
Обозначение
Эволюция размеров и микроминиатюризация
параметров МДП-приборов
Параметр прибора
n-МОП с
обогащенной
нагрузкой
1972
n-МОП с
обедненной
нагрузкой
1976
Высококачественный
МОП
1979
МОП
1980
Коэффициент
изменения
Длина канала L, мкм
6
6
3,5
2
N-1
Поперечная диффузия LD, мкм
1,4
1,4
0,6
0,4
N-1
Глубина p-n переходов x, мкм
2,0
2,0
0,8
0,8
N-1
Толщина затворного окисла dox, мкм
0,12
0,12
0,07
0,04
N-1
Напряжение питания Vпит, В
4-15
4-8
3-7
2-4
N-1
Минимальная задержка вентиля τ,
нс
12-15
4
1
0,5
N-1
Мощность на вентиль P, мВт
1,5
1
1
0,4
N-2
Произведение быстродействия на
мощность, пДж
18
4
1
0,2
N-3
24.09.2014
Современные процессоры
Pentium III
Thunderbird
Pentium IV
24.09.2014
Микроминиатюризация процессоров Intel
Модель
Год выпуска Транзисторы
Тех.процесс
Тактовая частота
4004
8008
8080
8086
286
386
1971
1972
1974
1978
1982
1985
2 250
2 500
5 000
29 000
120 000
275 000
10 мкм
10 мкм
6 мкм
3 мкм
1,5 мкм
1,5-1 мкм
108 kHz
200 kHz
2 MHz
5-10 MHz
6-12,5 MHz
16-33 MHz
486DX
1989
1 180 000
1-0,6 мкм
25-100 MHz
Pentium
1993
3 100 000
0,8-0,35 мкм
60-200 MHz
Pentium II
1997
7 500 000
0,35-0,25 мкм
233-450 MHz
Pentium III
1999
24 000 000
0,25-0,13 мкм
450-1300 MHz
Pentium 4
2000
42 000 000
0,18-0,13 мкм
>1400 MHz
24.09.2014
Физические ограничения микроминиатюризации
Параметр
Физическое ограничение
Минимальная величина одного
элемента, 0,0
Статистические флуктуации легирования подложки,
разрешение фоторезиста, космические лучи и
радиоактивность, конечная ширина p-n перехода
Толщина подзатворного
диэлектрика, 2,3 нм
Туннельные токи через диэлектрик
Минимальное напряжение
питания 0,025 В
Тепловой потенциал kT/q
Минимальная плотность тока,
10-6 А/см2
Дискретность заряда электрона, флуктуации
встроенного заряда
Минимальная мощность, 10-12
Вт/элемент при f=1 кГц
Шумы, тепловая энергия, диэлектрическая
постоянная
Предельное быстродействие,
0,03 нс
Скорость света
24.09.2014
Физические ограничения микроминиатюризации
Параметр
Физическое ограничение
Максимальное напряжение
питания
Пробой подзатворного диэлектрика, смыкания
областей истока и стока
Максимальное легирование
подложки
Туннельный пробой p-n перехода стока
Максимальная плотность тока
Электромиграция, падения напряжения на
паразитных сопротивлениях контактов
Максимальная мощность
Теплопроводность подложки и компонентов схемы
Количество элементов на
кристалл, 109
Совокупность всех ранее перечисленных
ограничений
24.09.2014
Простой жучок на полевом транзисторе
24.09.2014
Детали:
VT1-КП305Ж,Е;
VD1-варикап Д901А,В,КВ102 или аналогичные;
M1-микрофон МКЭ-3;
L1-дроссель, например, Д0.1 40-100 мкГн; L2-катушка,
бескаркасная, внутренний диаметр - 6мм, диаметр провода 0.8 мм, желательно посеребренный. 3+1 витка.
Документ
Категория
Презентации по физике
Просмотров
12
Размер файла
1 626 Кб
Теги
1/--страниц
Пожаловаться на содержимое документа