Prinsipp for transistor

iD = (15 V)/(1000 Ω) =15 mA

iD = (0 V)/(1000 Ω) = 0

”load line”

JFET (Junction Field Effect Transistor)

x x+dx

JFET (Junction Field Effect Transistor)

Figure 6.7

MESFET (Metal Semiconductor Field Effect Transistor)

MOSFET (Metal Oxide Semiconductor Field Effect Transistor)

MOSFET

Ulike typer av MOSFET

Likevekt

Ansamling av hull

Deplesjon av hull

Ansamling av elektroner

V=0 V>0

V<0 V>>0

Qm = | Qd + Qn |

V = VG = Vi + Φs

Figure 6.17 Figure 6.18

Terskelspenning VT i virkeligheten; m s

m < s

VT i virkeligheten; ladninger i gate-oksiden

MOSFET (Metal Oxide Semiconductor Field Effect Transistor)

Ei∞

qΦ(x) = Ei∞ - Ei(x)

MOSFET

VT i virkeligheten

Figure 6.20Influence of materials parameters on threshold voltage.

(a) the threshold voltage equation indicating signs of the four contributions.

(b) variation of VT with substrate doping for n-channel and p-channel n+ poly-SiO2-Si devices.

VT år 1990 vs 2009

2009

n+ poly-SiO2-Si devicesAl-SiO2-Si devices

19901990

C-V for n-kanale MOS-kapasitanse

(~100 Hz)

(~106 Hz)

Figure 6.16: Capacitance-voltage relation for a n-channel (p-substrate) MOS capacitor. The

dashed curve for V > VT occurs for high measurement frequencies.

y(x)

Påvirken av elektriskt felt (Ex og Ey) på kanalmobilitet

y(x)

Sammenlikning av likning 6:49 og 6:50

0.0

1.0

2.0

3.0

4.0

5.0

6.0

7.0

8.0

0.0 0.4 0.8 1.2 1.6 2.0 2.4 2.8

N-MOSFETL = 1 µmZ = 10 µmd(SiO2) = 10 nm

Na = 1x1015 cm-3

VT = 0.54 V

Eq. (6:49)

Eq. (6:50)

VD (Volt)

VG = 2 V

VG = 3 V

’Typical feature size’ vs tid for Si-DRAM (Moore’s lov)

Figure 9.3