Introduktion till halvledarteknik

Slides:



Advertisements
Liknande presentationer
Vad är elektricitet? Vad är elektricitet?
Advertisements

Introduktion till halvledarteknik. Innehåll –6 Övergångar (pn och metal-halvledare) 2:a ordningens effekter Metal-halvledar övergångar –6 Fälteffekttransistorer.
Om denna presentation: Version Denna PPT-presentation tillsammans med det talspråksmanus du hittar i anteckningssidorna är framtaget för att.
Elektricitet Ordet elektricitet härstammar från grekiska ordet elektron som betyder bärnsten. När man gnider bärnsten så kan den dra(attrahera) till sig.
Fysik 2 100p Obligatorisk på inriktning Naturvetenskap Valbar på teknikprogrammet.
Föreläsning 5 – Fälteffekttransistor II Föreläsning 5, Komponentfysik 2016 Fälteffekt Fälteffekt Tröskelspänning Tröskelspänning Beräkning av.
Elsäkerhetsmiljö Del 6 Kai Nordström VT2014. Den elektriska energi som man kan ta ut från ett vanligt vägguttag är avsevärd. Med den kan du driva motorer,
Induktion Vad är induktionsström? Vad påverkar hur stor strömmen blir?
Elektrolys Elektrokemi 2 Höstens sista kemiföreläsning.
Introduktion till halvledarteknik. Innehåll –4 Excitation av halvledare Optisk absorption och excitation Luminiscens Rekombination Diffusion av laddningsbärare.
Benjamin Franklin upptäckte att åska är elektricitet.
Pedagogernas roll. Hur du kan utveckla MIK-arbetet på din skola?
SVMF Höstmöte 2016 Vad händer i Sverige
ELLÄRA Göran Stenman, Ursviksskolan 6-9, Ursviken –
Modeller, vad gör de, och vilka är osäkerheterna
Introduktion till halvledarteknik
INFÖR NATIONELLA PROVET
Norska bibliometriskA RESURSFÖRDELNINGSmodellen
Föreläsning 4– (MOS)-Fälteffekttransistor I
Viktoria Hagelstedt, verksamhetsutvecklare CSN
PRV – upphovsrättsundersökning 2017
INFÖR NATIONELLA PROVET
Budgetprocessen Skattetillväxt:
Mekanik och elektronik
Mekanik del 2.
Datorkomponenter Mukhlis Yunis.
KORT KJOL Christina Wahldén.
Introduktion till halvledarteknik
Hållbara energilösningar
Kritiskt förhållningssätt
Kan utlandsfödda minska bristen på civilingenjörer?
De stora lärargrupperna
Samhällskunskap i gymnasieskolan
Nätverk för lärare på fritidshem
Effektivare terminaler med fordonssimulering
Elektricitet ELEKTRICITET.
Kommunikationsplan Bilaga 11 till överenskommelsen mellan Hudiksvalls kommun och Arbetsförmedlingen gällande samverkan för att minska arbetslösheten.
Tillämpad ekonometri (5 sp)
Lärare Mats Hutter Leif Hjärtström
Ellära och magnetism.
Föreläsning 1, Komponentfysik 2014
Föreläsning 9 – Bipolära Transistorer II
Elkunskap 2000 kap 8 Ledare och isolatorer
Grupper, förtydliga uppgiften, kunskapskrav, sonetter, eget arbete
Ett samarbete mellan biologi, BILD och idrott och hälsa
Lärare Mats Hutter Leif Hjärtström
Föreläsning 6: Opto-komponenter
Föreläsning 4 – pn-övergången
Antibiotikaval i sluten vård
- ett verktyg för ANDT-uppföljning Introduktion
SAY CHEESE!.
Lärare Mats Hutter Leif Hjärtström
Föreläsning 13 – Fälteffekttransistor III
Föreläsning 3 – Extrinsiska Halvledare
Digitalteknik 3p - Kombinatoriska Byggblock
Digitalteknik 3p - DA- och AD-omvandling
Föreläsning 4 – pn-övergången
Föreläsning 8 – Bipolära Transistorer I
VHS internationella antagningsomgång - Rekrytering och söktryck 1(2)
Bostadstillägg Pensionsmyndigheten har av regeringen fått uppdraget att öka kunskapen om bostadstillägg och verka för att mörkertalet inom bostadstillägg.
Digitala CMOS-grindar
Samordnad hantering Inledande utgångspunkter
VHS internationella antagningsomgång - Rekrytering och söktryck 1(2)
Föreläsning 13 – Fälteffekttransistor III
Algebra och icke-linjära modeller
Ersättningar 2019 Vårdval vårdcentral
Slutsats Berätta alltid huvudbudskapet först, studiens slutsats
Rostiprimpac Som leverantör av PET-flaskor till bland annat livsmedels-, kemi- och läkemedelsindustrin är det utomordentligt viktigt för Rostiprimpac att.
Salter och metalloxider Kap 5
[Projektnamn] Utvärdering
Presentationens avskrift:

Introduktion till halvledarteknik

Innehåll 7 Fälteffekttransistorer 7 Bipolar transistorn MOS-transistorn ”strömekvation” MOS-transistorn kanal mobilitet Substrat bias effekt 7 Bipolar transistorn Introduktion Minoritets bärare distribution och terminal strömmar Ebers Moll 2a ordningenseffekter

N-kanal MOS-transistorn ”strömekvation” Både fasta joner och rörliga laddningsbärare Skillnader i utträdes arbete och laddningar i oxiden Rörliga laddningar i kanalen (snittet)

N-kanal MOS-transistorn ”strömekvation” Försummar spänningsberoendet hos Qd(x) VT=VFB+2F+Qd(x)/Ci JFET 2h ID Z Resistiviteten (cm) dx dV

N-kanal MOS-transistorn ”strömekvation” För MOS kanalen gäller att:

N-kanal MOS-transistorn ”strömekvation” ”pust” Konduktansen i den linjära delen kan beskrivas av VD<<VG-VT

N-kanal MOS-transistorn ”strömekvation” I mättnads området gäller att:

N-kanal MOS-transistorn ”strömekvation” Transkonduktansen i mättnadsområdet:

MOS-transistorn kanal mobilitet Det effektiva elektriska fältet beroende på innesluten laddning ”gauss sats” Elektroner hål

MOS-transistorn kanal mobilitet Mobilitets degraderande faktor

MOS-transistorn kanal mobilitet

Substrat bias effekt I tidigare framställning har substratet varit kopplad till source. I vissa fall kan en spänning uppstå mellan source och substrat. Ett ex är i integrerade kretsar där source elektroden måste hållas isolerad från substratet. Detta för att en krets med ett flertal transistorer ska kunna kopplas valfritt. Obs substratet måste vara backspänt i förhållande till source och drain

Substrat bias effekt Om VB>>2F (0.6V) Mos kapacitans vid stark inversion Om VB>>2F (0.6V)

Bipolar transistorn, introduktion a) En diod med belysning Styrbar diod!

Bipolar transistorn, introduktion (pnp)

transistorn, introduktion (pnp) I stora drag är fkn som följer Emittern injeserar minoritetsbärare (hål) i basen, förhoppningsvis rekombinerar de inte i allt för stor mängd med elektroner som kommer in i basen, utan diffunderar vidare mot kollektorn. Kollektorn är backspänd och när hålen närmare sig övergången sveps de över av det elektriska fältet in i kollektorn. Hålen rekombinerar vid kollektorkontakten i motsvarande mängd som elektroner tillförs Wb<<Lp

transistorn, introduktion, terminal strömmar och parametrar hålström Bas transport faktor Emitter injektions effektivitet Ström överförings kvot Ström förstärknings faktor

Minoritets bärare distribution och terminal strömmar (pnp) Några förenklingar och antaganden: Hål diffunderar från emitter till kollektor ”ingen drift i basen” Emitterströmmen består endast av hålström Ingen mättnad i kollektorströmmen En dimensionell analys Strömmar och spänningar är i ”steady state” -inga förändringar

Minoritets bärare distribution (pnp) Emitterdioden är framspänd Och kollektordioden backspänd, vilket resulterar i:

Minoritets bärare distribution (pnp) Går att lösa fördelningen av Hål koncentrationen i basen (se 4-34b) Lösningen för hål i basregionen Randvilkoren

Minoritets bärare distribution Lösning ger C1 och C2 Hål fördelningen i basen

Minoritets bärare distribution

terminal strömmar Från ekv. 4-22b, hål strömmen i basen Emitter strömmen Kollektor strömmen

terminal strömmar Hyperboliska fkn! Om Ges basströmmen

terminal strömmar, approximation Om kollektordioden är kraftigt backspänd gäller att pc~-pn (~0)

terminal strömmar, approximation Om kollektordioden är kraftigt backspänd gäller att pc~-pn (~0)

terminal strömmar, approximation Tar med två termer från serie utvecklingen Wb/Lp<<1

terminal strömmar, approximation, laddningsmodellen Hål distributionen i basen, Triangelapproximation Hålen måste ersättas med samma hastighet Varmed dom rekombinerar Ekvationen överensstämmer med föregående härledning!

Emitter-injektions faktorn, bas-transport faktorn Emitterströmmen består av hål-injeserad och elektron-injeserad laddningar, om endast hål är =1

Ebers-Moll Ekvationer,kopplad diod modell, översiktligt

2a ordningenseffekter, dopprofil bas Basen är inte homogent dopad utan har en avtagande dopprofil! Dopprofilen skapar ett elektriskt fält

2a ordningenseffekter, dopprofil bas Balans av drift och diffusion-strömmar i basen (majoritets bärare, elektroner i detta fall) Det elektriska fältet hjälper hålen över basregion

Bas vidd modulation Speciellt när kollektorn har en högre dopning

Lavingenombrott i kollektor bas dioden

strömförstärkningsfaktorn avtar med högre strömmar Pga Höginjektion i emmiterdioden Minoritetsbärar koncentrationen närmar sig majoritetsbärar koncentrationen, n=2 i diod ekvationen och strömmen ökar inte lika snabbt Kirk effekten Fria laddnigsbärare (ex hål) som injeseras i bas kollektor dioden, ökar koncentrationen på n-sidan och minskar koncentrationen på p-sidan. Detta resulterar i att övergången flyttar sig momentant, samt att bas transport tiden ökar