VI. ОБРАБОТКА РЕЗУЛЬТАТОВ ЭКСПЕРИМЕНТА. Для проведения математической обработки результатов эксперимента необходимо снять одну из предложенных зависимостей несколько раз (не менее трех раз)

 

Для проведения математической обработки результатов эксперимента необходимо снять одну из предложенных зависимостей несколько раз (не менее трех раз). Например, измерить зависимость тока стока от напряжения на затворе при постоянном значении напряжения на затворе.

Для проведенной серии экспериментов находим значение эмпирической дисперсии

где Y_i - экспериментальное значение измеряемой величины. Если было измерено значение тока стока при одном и том же напряжении стока не менее 3 раз, то число измерений =3, k=n-1 - число степеней свободы.

Расчет эмпирической дисперсии провести для всех значений напряжения стока, которое принимается за координату x. Из всех рассчитанных значений выбирается максимальное значение эмпирической дисперсии S²_max и находится значение критерия . Если ток стока измеряется при нескольких значениях напряжения (например, при 10 значениях), то задавая доверительный интервал Р, зная число степеней свободы "к" и количество серий измерения n находим табличное значение этого критерия G. Если окажется, что экспериментальное значение меньше критического, принимается гипотеза о равноточности эксперимента и за дисперсию опыта принимается .

Уравнение регрессия строится, исходя из общих принципов построения ортогонального базиса для квадратичной модели, из которой затем определяются рассчитанные значения измеряемой величины и определяются доверительные интервалы.

Доверительные интервалы рассчитываются при заданном доверительном интервале Р =0,95 и найденной дисперсии опыта S_oп. При этом число степеней свободы опыта k_оп=( -1)n. Из таблицы Стьюдента для заданного доверительного интервала и значения k-числа степеней свободы, находится t (например, t = t (P=0,95; k=20) = 2,086 и доверительная граница между истинным значением измеряемой величины и оценкой ее методом наименьших квадратов

,

где Н - oбщee число проведенных экспериментов [2-3].

После нахождения доверительной границы проверяется адекватность модели. Для этого находится

; k_ад= -m+n.

Здесь n - число средних значений;

m - число параметров.

Сравнивая между собой S²_ад и S²_оп - дисперсию опыта, определяем критерий Фишера и затем по таблицам для критерия Фишера с заданной вероятностью Р, k_ад и k_оп находим табличное значение. Если табличное значение больше рассчитанного , то можно считать, что предложенная модель для описания эмпирической зависимости адекватна этой зависимости.

 

VII. СОДЕРЖАНИЕ ОТЧЕТА

 

Отчет о работе должен содержать: краткое теоретическое введение по существу работы полевого МДП-транзистора; таблицы с экспериментальными данными и графики, построенные в соответствующем масштабе; расчет всех величин, перечисленных в задании и дополнительные графические построения, необходимые для расчетов. Экспериментальные точки на графиках должны иметь доверительный интервал.

 

VII. КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ

 

1. В чем состоит принципиальное различие между полевыми транзисторами с затвором в виде МДП-структуры для случая встроенного и индуцированного каналов?

2. Что такое пороговое напряжение?

3. Как влияет величина плотности поверхностных состояний на характеристики транзистора?

4. Поясните работу полевого транзистора в режимах обеднения и обогащения.

5. Что такое крутизна характеристики и какими конструктивно-технологическими параметрами полевого транзистора она определяется?

6. Что такое проводимость канала полевого транзистора и какими параметрами она определяется?

7. Можно ли использовать полевой транзистор в качестве переменного резистора?

8. Какими параметрами определяется эффективная длина канала?

9. Как осуществить условие "плоских зон" в области канала МДП-транзистора?

10. Поясните принцип измерения тока стока полевого транзистора на установке Л2-46.

11. Как в данной работе измеряется крутизна характеристики полевого транзистора?

 

ЛИТЕРАТУРА

 

1. Степаненко И. П. Основы микроэлектроники, -М.-С.-П.: Лаборатория Базовых Знаний Невский Диалект, 2001. 488 с.

2. Зи С.М. Физика полупроводниковых приборов. – М.: Энергия, 1973, с.347-366.

3. Карасев В. А., Каширин Б.Д., Румшиский Л.З. Методические указания к курсовой работе по численным методам анализа и задачам математической статистики. -М.: МИСиС, 1977.

 

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА 10

ИССЛЕДОВАНИЕ ФИЗИЧЕСКОЙ ЭКВИВАЛЕНТНОЙ СХЕМЫ ПОЛЕВОГО ТРАНЗИСТОРА НА ВЫСОКОЙ ЧАСТОТЕ

(4 часа)

I. ЦЕЛЬ РАБОТЫ

Определение значений параметров физической эквивалентной схемы полевых транзисторов с управляющим переходом и МДП-структурой на высокой частоте. Исследование зависимостей крутизны и емкостей транзисторов от частоты и режимов работы.