ВАХ характеристики МДП транзисторов с коротким и длинным каналом. Сравнительный анализ.Первое отличие ВАХ транзистора с коротким каналом заключается в меньшем напряжении насыщения. При длинном канале насыщение происходит вследствие перекрытия канала у стока, а
При коротком канале помимо этого насыщению способствует эффект сильного поля. Он заключается в том, что с ростом напряжения UСИ и продольной составляющей вектора напряженности электрического поля Ey подвижность электронов уменьшается, а их дрейфовая скорость увеличивается непропорционально Еу, стремясь к постоянной величине – скорости насыщения. Это замедляет рост тока при увеличении напряжения.
Второе отличие состоит в том, что ток стока и крутизна оказываются большими из-за уменьшения длины канала. Третье отличие – с ростом напряжения на затворе Uзи характеристики из квадратичных стремятся стать линейными из-за влияния эффекта сильного поля. Следует отметить еще одну важную особенность МДП-транзисторов с коротким каналом. В сильном электрическом поле, существующем в канале у стока, электроны на длине свободного пробега могут приобретать энергию, значительно превышающую среднюю энергию теплового движения. Такие электроны называют горячими. Некоторые из них имеют энергию, достаточную для преодоления потенциального барьера на границе кремний – диэлектрик (окисел). Эти электроны могут проникать (инжектироваться) в окисел и захватываться существующими там ловушками, изменяя заряд в окисле. В результате возрастает и становится нестабильным пороговое напряжение. Нестабильность порогового напряжения увеличивается с ростом концентрации ловушек в окисле. Для уменьшения нестабильности применяется ряд технологических мер.
|
