3. Крутизна птш при различных значениях концентрации

Рисунок 7 - Зависимость крутизны от напряжения на стоке в ПТШ различных значениях концентрации

Анализ:

Из рисунка 6, глубина обедненной области в ПТШ при нулевом напряжении на стоке определяется по формуле:

где – концентрация донорной примеси, Uк – контактная разность потенциалов, Uз– напряжение на затворе. Глубина обеднения под затвором обратно пропорциональна корню из концентрации донорной примеси.

Увеличение концентрации донорной примеси снижает работу выхода, что уменьшает контактную разность потенциалов из-за которой и образуется обеднённая область. Поэтому при увеличении концентрации обеднённая область будет меньше, а значит увеличивается канал, из-за чего ток при одном и том же значении потенциала на стоке будет больше. Также с ростом концентрации донорной примеси возрастает проводимость.

На рисунке 7 график зависимости крутизны от напряжения на стоке показывает нам то, что и крутизна тоже зависит от концентрации легирующей примеси, и зависит она прямо пропорционально:

В области насыщения крутизна описывается по формуле:

4. Вах и крутизна птш при различных значениях толщины слоя

Рисунок 8 - ВАХ ПТШ при различных значениях толщины слоя

Анализ:

На рисунке 8 представления стоковая характеристика ПТШ. С увеличением толщины происходит увеличение напряжения насыщения и увеличению тока насыщения, это связано с тем, что увеличение толщины активного слоя приводит к тому, что канал будет перекрываться позже, так как сам канал будет больше и в насыщение он переходит позже. Токопроводящие свойства канала увеличиваются, поэтому под затвором проходят большие токи.

Рисунок 9 - Зависимость крутизны от напряжения на стоке в ПТШ различных значениях концентрации

Анализ:

Из рисунка 9 можно сделать вывод о том, что при увеличении толщины активного слоя наклон крутизны не изменяется, что связано с тем, что ток стока не зависит от толщины активного слоя.

Как видно из данного выражения – толщина активного слоя не влияет на наклон крутизны.

С другой стороны, при увеличении толщины активного слоя увеличивается и максимальное значение, потому что требуется большее напряжение для достижения каналом толщины, равной толщине активного слоя.

5. Изменение глубины обеднения при увеличении напряжения затвор-исток.

Измерения проводились при Uст = 15В; Nd = 6,7*10²³м^-3; d = 0.19 мкм.

Рисунок 10 - Глубина обеднения при различных напряжениях на затворе (Верхний слой: Uз = -2,5 В, в середине: Uз = -4 В, нижний слой Uз = -5 В)

Анализ:

При увеличении по модулю напряжения затвор-исток глубина канала уменьшается. Это связано с тем, что большее напряжение на затворе сильнее оттесняет носители заряда в n-канале, что приводит к увеличению глубины обеднённой области. Глубина канала у стока меньше, т.к. помимо уменьшения её напряжением на затворе, свой вклад вносит напряжение на стоке, которое ещё больше оттесняет электроны вглубь полупроводника, поэтому появляется распределения глубины канала вдоль его длины.