Structure MOS – transistor MOSFET

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Structure MOS transistorPh Lorenzini Composants Actifs Structure MOS 1 plan Structure M tal Oxyde Semi conducteur Diff rents r gimes Accumulation.
D sertion D pl tion Faible inversion Forte inversion tension de seuil de la structure Capacit de la structure MOS Id ale Structure MOS r elle.
Pr sence de charge dans l oxyde Diff rence des travaux de sortie Transistor MOS FET Inverseurs transistor MOS FET Inverseurs N MOS.
Ph Lorenzini Inverseur C MOS 2 Structure M tal Oxyde SemiconducteurFigure 6 1Capacit MOS.
SCSC SCSC fifiDiagramme nerg tique hors quilibre 22eePh Lorenzini Composants Actifs Structure MOS 3 Mise en quilibre de la structure.
dV d 2V x Vd M SC E dx dx 2 SCM tal SC M tal SCe SC e SC eVd.
e M EC e M e SCSyst me ind pendant Syst me l quilibrePh Lorenzini Composants Actifs Structure MOS 4 Les diff rents r gimes defonctionnement .
f travaux de sortie a Accumulation a Accumulation b Flatband c D sertion.
c D sertion d pl tiond pl tion d Faible d Faibleinversion e Forteinversion.
Ph Lorenzini 5 Les diff rents r gimes de fonctionnement f Vg Ph Lorenzini Composants Actifs Structure MOS 6 Champ potentiel et charges dans le silicium On se place dans le cas d un semi .
conducteur de type p Attention dans certainse Fi EF EFi 0 ouvrage la d finition estsans la valeur absolue V x 0 V x 0 Vs Vg.
Ph Lorenzini Composants Actifs Structure MOS 7 Champ potentiel et charges dans le silicium quation de Poisson x e p x n x N D x N A x e Fi e Fi.
p 0 n0 N Nn0 ni exp p 0 ni exp eV x e V x Fi n x n0 exp ni exp e V x Fi .
p x ni exp Ph Lorenzini Composants Actifs Structure MOS 8 Champ potentiel et charges dans le siliciumeV x eV x .
x e n 0 p 0 p 0 e kT n0 e kTeV x eV x d 2V x e p 0 e kT.
1 n 0 e kTdx 2 SC d 2V x d dV x d dV x dV x dx 2 dx dx dV dx dx.
eV x eV x dV x dV x e d p 0 e 1 n0 e kT 1 dV x .
dx dx SC Ph Lorenzini 9 Champ potentiel et charges dans le silicium on int gre cette quation depuis de le volume bulk versla surface dV x .
V x bulk 0 et 0dV x eV x eV x dx dV x dV x e V x d p 0 e kT 1 n0 e kT.
1 dV x 0 dx dx SC 0Or le champ lectrique est donn par E x dV x 2kTp0 eV x kT eV x n0 eV x kT eV x E 2 x e 1 e 1 .
dx SC kT p0 kT Ph Lorenzini Composants Actifs Structure MOS 10 Champ potentiel et charges dans le silicium2 dV x kT 2 eV x kT eV x n0 eV x kT eV x E x 2 e 1 e 1 .
dx e LD kT p0 kT Avec la longueur de Debye LD En utilisant le th or me de Gauss QSCE S kT SCSC 22 .
S kTeV nn 0 eVSeV eV S QQSCSC ee 11 0 ee S 11 QQ m tal S.
ee LLDD kT pp00 kT m talPh Lorenzini Composants Actifs Structure MOS 11 Champ potentiel et charges dans le silicium kT SC 2 eVS eV n eVS eV S Q SC e.
S 1 0 e kT 1 Q m tal e LD kT p0 kT Pour Vs donc Vg n gatif accumulation .
Pour Vs donc Vg positif maisinf rieur 2 fi d pl tion faible inversion Pour Vs donc Vg 2 fi forte inversion .
Ph Lorenzini Composants Actifs Structure MOS 12 Seuil de forte inversionCrit re pourpour lele seuilforte inversion .
inversion 2 kT NNAA 22 FiFi ln ln .
ee nni i Ph Lorenzini Composants Actifs Structure MOS 13 Mesure de la capacit de la structure MOS V t sin mt t D tection synchrone.
lock in amplifier Ph Lorenzini Composants Actifs Structure MOS 14 Mesure de la capacit de la structure MOSLorsque l on applique une tension Vg sur la grille celle ci se r partie entre l oxyde et le SC .
QQSCSC VVoxox VVSS VVSSL oxyde et le SC secomporte comme des.
Vg capacit sPh Lorenzini Composants Actifs Structure MOS 15 Mesure de la capacit de la structure MOS Capacit d oxyde oxox 22.
en F cm Elle s exprime galement par CCoxox VVGG VVSS dd VVGG VVSS Ph Lorenzini Composants Actifs Structure MOS 16.
Mesure de la capacit de la structure MOS Capacit du semi conducteur chargedans charge dansleleSC .
SC dd QQSCSC dd QCCSCSC polarisatipolarisation.
Ph Lorenzini Composants Actifs Structure MOS 17 Mesure de la capacit de la structure MOS Capacit globale de la structure Soit encore en combinant les 3 expressions 11 11 11 soit 2 capacit s en s rie.
soit 2 capacit s en s rieMOS CCoxox CCSCSCPh Lorenzini Composants Actifs Structure MOS 18 Mesure de la capacit de la structure MOS La charge dans le SC d pend du r gime de.
fonctionnement 2 types de charges fixeset mobiles Q porteursQSCSC porteurslibreslibres charge.
chargefixes Qfixes QSS Q Soit encore dQ dQ dQdQ dQ.
dQ SSS dQ C depPh Lorenzini 19 Mesure de la capacit de la structure MOS.
Soit en r sum la capacit MOS est lamise en s rie de 2 capacit s dont l unevariable est la mise en des capacit simage du SC Ph Lorenzini Composants Actifs Structure MOS 20.
Mesure de la capacit de la structure MOS Conclusion Conclusion la capacit de la structurecompl te est fonction au travers de CSC dur gime de fonctionnement ie de la.
polarisation VG Ph Lorenzini Composants Actifs Structure MOS 21 Capacit de la structure MOS id ale R gime d accumulation d accumulation VS 0 ie VG 0.
1 2 kT kT 22kTQ 1 e1 eeSC 2 kTQ 1 1.
0 11eL 1 eL MOSC C D.
V V V VV V C dQSC e eCSC QSC Cox Vg VS.
dVs VS 0 3kT 26 meV 2kTV 0 4 2VkTen acc d s que VG 1 2 V CMOS Cox 22Ph Lorenzini.
Capacit de la structure MOS id ale R gime de bandes plates plates VS 0 V ie VG 0 V Attention ici structure id ale SCSC.
Calcul analytique analytique CCSCSC fb oxox oxox kTddoxox LLDD ddoxox ox ox SC.
SCSC SCSC ee eN eNAAPh Lorenzini Composants Actifs Structure MOS 23 Capacit de la structure MOS id ale R gime de d pl tion et de faible inversion inversion Attention ici.
structure id ale 00 VVSS 22 FiFi22 SCSCkT oxCMOS d pl tion.
MOS d pl tion QSCSC 2 eN V ox.
2eNAA SCSCV2SS 22 eLdDD oxox kTW 21 22CCoxoxVVgg SCSCeNd ox W dep 1.
SCSC 11dQ eNeN CCSCSC .
dVSS 22VVSS WWdepPh Lorenzini 24 Capacit de la structure MOS id aleaccumulation dep.
Ph Lorenzini Composants Actifs Structure MOS 25 Capacit de la structure MOS id ale R gime de forte inversion inversion Attention icistructure id ale .
Quel est le m canisme de formation de cettecouche d inversion SC type p on doit cr er des lectrons l interface oxyde SC D o proviennent ils M tal NON il y a l oxyde.
SC r gion neutre NON ce sont des minoritairesSeule solution g n ration thermique ou optiquePh Lorenzini Composants Actifs Structure MOS 26 Capacit de la structure MOS id ale R gime de forte inversion .
Attention ici structure id ale O se passe la g n ration Dans la ZCE vacuation des charges par lechamp lectrique Dans la zone neutre du SC.
C est leC est le premierpremier ph nom neph nom ne quiqui domine .
mais ilil estmais est lentPh Lorenzini Composants Actifs Structure MOS 27 Capacit de la structure MOS id ale R gime de forte inversion .
Attention ici structure id ale Calcul du temps de cr ation de la couched inversion ggthth La limite.
La limite deforte inversioninversion nnSS NNAA22 mmggthth SS .
NNAA 22 mm SS En fait 11 10 SS 10 mmPh Lorenzini 28.
Capacit de la structure MOS id ale Lors de la mesure de C V le r sultat d pend sioui ou non on laisse le temps cette couchede se former et d voluer si oui on la mesure.
si non c est la couche de d pl tion qui assurela neutralit par augmentation de sa largeur Tout d pend de la fr quence de mesurePh Lorenzini Composants Actifs Structure MOS 29 Capacit de la structure MOS id ale forte.
Basse fr quence Haute fr quence Haute fr quenceRampe lente de Vg Rampe lente de Vg Rampe rapide de VgPh Lorenzini Composants Actifs Structure MOS 30 Capacit de la structure MOS id ale forte Capacit minimum HF .
2 sc 4 sc kTWmax 2 Fi 2 ln N A ni 1 1 4kT ln N A ni Cmin Cox sc e 2 N APh Lorenzini Composants Actifs Structure MOS 31.
Capacit de la structure MOS id ale forte Gate Controlled Diode Dans cette configuration si Vg VT m me en HF Vgla couche d inversion.
suit la modulation de n grille car r servoir par l implantation n C V I V Technique de caract risation pour lespropri t s d interface mobilit du.
canal Ph Lorenzini Composants Actifs Structure MOS 32 Structure MOS cas r el 2 facteurs modifient le mod le id al dela capacit MOS .
Pr sence de charges dans l oxyde ou l interface Oxyde SC Diff rence des travaux de sortie M tal et SCInfluence sur la tension de seuil VT de lastructure .
Ph Lorenzini Composants Actifs Structure MOS 33 MOS r el charges dans l oxyde R partition des charges dansl oxyde K Ioniques mobiles.
Charges ioniques mobiles Charges pi g es dans l oxyde Charges fixes dans l oxyde Charges pi g es l interface Si SiOxSiO2 x x x x.
En fonction de leur position dans l oxyde ces charges auront uneinfluence plus ou moins grande sur la population lectronique sousla grille Ph Lorenzini 34 MOS r el charges dans l oxyde.
Effet d une charge pelliculaire dans l oxyde sur le potentielde surface Q LachargeLa chargedansdansl oxyde.
l oxydeestcompens e par une chargecompens e par une chargedanslelem taldans m taletetleleSC .
M tal Oxyde SiQ SiSiVg Vfb Vg Vfb parpard finitiond finitionlala.
Vg Vfb x chargedansdansleleSCSeullelem talSeul m talfaitfait lele.
travail pourtravail pourcompensercompenserlalachargedanscharge dansl oxyde .
l oxyde Ph Lorenzini Composants Actifs Structure MOS 35 MOS r el charges dans l oxyde partir du th or me de Gauss EE x Champ induit dans l oxyde Q ox.
xQox x Qox V g tension induite par ce champ et support e par la grille ox d ox C oxSi la r partition est non uniforme x VS x Qit VS x d ox .
Autre source de consommation: le courant de court circuit: Les figures sont tirées en grande partie de ces différents ouvrages * * Zone à réduire VIL=VIH se rapprocher de la forme idéale un échelon. n-MOS enrichissement CL RL ( À faire ! ... transistor saturé Calcul du courant de drain Schéma simplifié du MOS (Taur) Approximation de ...

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