Электронный транспорт в субмикронном транзисторе с барьером Шоттки

Особенность процессов, протекающих в приборах на основе GaAs при уменьшении длины можно понять, рассматривая короткие структуры , где - области, являются областями с повышенным содержанием донорной примеси (см-3) с размером 0,2 мкм. - область (канал диода с длиной ) легирована до концентрации см-3 с размером 0,4 мкм при подаче постоянного напряжения.

На рис. 2.3 показано распределение величины дрейфовой скорости в диоде общей длиной 0,4 мкм из которого видно, что в диоде вблизи катодного контакта существует область, где величина скорости заметно выше чем в остальной части диода.

Размер этой области около 0,2 мкм. Это и есть область так называемого пространственного overshoot. Следовательно если уменьшать длину канала до величин сравнимых с 0,2 мкм влияние неоднородного распределения скорости будет увеличиваться.

Рассматривались полевые транзисторы с барьером Шоттки с общей длиной 1 мкм и 0.6 мкм. Канал транзистора имел легирование см-3. Длина истока и стока для транзистора с длиной 1 мкм была взята 0,25 мкм, для транзистора с длиной 0,6 мкм она составила 0,15 мкм. Размеры затвора меньше 0,125 мкм и 0,075 мкм соответственно для обоих размеров.

Результаты расчета распределения потенциала в диоде показаны на рис. 2.3 и 2.4

Рис. 2.3 Распределение величины дрейфовой скорости в диоде

Рис. 2.4 Распределение величины потенциала по расчетной области транзистора

Рис. 2.5 Расположение эквипотенциальных линий внутри транзистора

Как видно, из приведенных зависимостей вблизи отрицательно заряженного затвора формируется область с отрицательным потенциалом, вытесняющим электроны из канала.

Действие потенциала затвора на распределение электронов в канале и эффективную толщину канала иллюстрировано на рис 2.6 для трех значений напряжения на затворе: -0,2 В, -0, 5 В и -0, 8 В.

Видно уменьшении эффективного размера канала приблизительно в 2 раза при изменении напряжения от -0,2 В, -0, 5 В и -0, 8 В

а) б) в)

Рис. 2.6 Распределение электронов в транзисторе при трех напряжениях на затворе

Результирующие выходные и переходные характеристики транзисторов с длиной 1 мкм и 0,6 мкм показаны на рис. 2.7-2.10

1 - -0,2 В; 1 - 0,1 В; 1 - 0,4 В;

Рис. 2.7 Выходные характеристики транзистора с длиной 1 мкм.

- 0,1 В ; 2- 0,2 В ; 3- 0,5 В ; 4- 0,8 В ;

- 1,0 В ; 6- 1,2 В ;

Рис. 2.8 Переходные характеристики транзистора с длиной 1 мкм

- -0,2 В; 1 - 0,1 В; 1 - 0,4 В;

Рис. 2.9 Выходные характеристики транзистора с длиной 0,6 мкм

- 0,2 В ; 2- 0,45 В ; 3- 1,0 В ; 4- 1,2 В.

Прочтите также:

Разработка источника питания с защитой от перегрузок
Разработать источник питания с защитой от перегрузок и цифровым отсчётом тока нагрузки: Все напряжения 50 В стабилизированы: Uпул 1 мВ. Напряжение +300 В стабилизировано: ...

Разработка информационно-измерительной системы утилизации паров бензина из бензобака
Современный автомобиль сегодня представляет собой нечто более существенное, укомплектованное самой современной электроникой, способной выполнять практически всю работу, которую прежде вы ...

Разработка микропроцессорного устройства
В настоящее время мы вошли и прочно обосновались в мире цифровой техники. Цифровая техника заняла очень большое место в жизни человека. Она используется во всех отраслях промышленности и ...