Лабораторный эксперимент

Построение подпороговых вольтамперных характеристик полевого транзистора на основе структуры металл-окисел-полупроводник


Теоретическое введение

Основу МОП-транзистора образует МДП (или МОП-) - структура. Её можно представить как плоский конденсатор, одна пластина которого изготовлена из металла (Al), а другая - из полупроводника (Si). Прикладывая напряжение к металлическому электроду, в полупроводнике на границе его раздела с диэлектриком можно получить т. н. инверсионный канал - слой с повышенной концентрацией неосновных носителей заряда. Изменяя потенциал металлического электрода, мы можем управлять глубиной проникновения поля в полупроводник и концентрацией неосновных носителей в канале.

Чтобы получить из такой структуры транзистор, нужно фактически лишь приложить электрический потенциал к противоположным концам канала. Для этого в кремниевой подложке формируются две области с противоположным (по отношению к самой подложке) типом проводимости (исток и сток). Электрод, отделённый диэлектриком, называется затвором. Т. о., напряжение на затворе позволяет создать инверсионный слой, ток в котором обеспечивается разностью потенциалов стока и истока.

Напряжение на затворе МОП-транзистора, при котором в полупроводнике возникает инверсионный слой, называется пороговым напряжением. Но и при напряжении на затворе ниже порогового в приповерхностной области полупроводника будет протекать ток, величина которого пренебрежимо мала для большинства рассчётов. Однако, именно такой режим работы МОП-транзистора соответствует его переключению из закрытого состояния в открытое. Именно подпороговые токи и подпороговые вольтамперные характеристики МОП-транзистора мы и попробуем получить.

Для этого после нажатия на кнопку "Начать эксперимент" (см. ниже) Вам предлагается ввести в соответствующие поля IP-адрес (и номер порта) машины, управляющей лабораторной установкой, а также имя и пароль пользователя.
Проверьте также правильность введения параметров запускаемой на сервере лабораторной демонстрации. Данная работа принимает четыре параметра:

После ввода этих четырех параметров необходимо нажать на кнопку "Start". По мере выполнения измерений их результаты будут выводиться в правом текстовом поле. По окончании работы программы в центральной части окна (графическом поле) будет автоматически выведена полученная вольтамперная характеристика Id(Vg). Соединение экспериментальных точек в линию происходит по нажатию на кнопку "Switch on lines". После завершения эксперимента окно можно закрыть.

Если эксперимент не запускается, следует повторить попытку позже: лабораторная установка занята другим пользователем или машина, управляющая установкой, не готова обработать ваш запрос.



Содержание