МДП-структуры специального назначения

Кроме упомянутых выше полевых транзисторов применяется ряд МОП-структур со специфичными свойствами. Они служат состав­ной частью микросхем. На рис. 10 приведено устройство структуры типа металл - нитрид - оксид - полупровод­ник (МНОП). Диэлектрик под затвором выполнен двухслойным. Он состоит из тонкого слоя оксида SiO2 и толстого слоя нитрида Si3N4 (80 -100 нм) (рисунок 5.11, а-в). На границе этих двух слоев, а также в слое нитрида имеются «ловушки» электронов. Ценники на товар топ 7 программ для печати ценников.

Рис. 10 − МНОП-структура в режимах записи (а) и стирания инфор­мации (б); вольтамперные стокозатворные характеристики при наличии (4) и отсутствии (5) записанного заряда (в);1 - алюминий; 2 - Si3N4; 3 - SiO2;

Поэтому при подаче на затвор МНОП-структуры положительного напряжения (28-30В) электроны из подложки туннелируют через тонкий слой SiO2 и захватываются «ловуш­ками». Появляются неподвижные отрицательно заряженные ионы. Созданный ими заряд повышает пороговое напряжение, причем этот заряд может храниться в течение нескольких лет при отключении всех напряжений питания. На основе таких МНОП-структур выпол­няются запоминающие элементы.

Рис. 11 − МОП-структуры с плавающим затвором в режиме записи (а), в режиме стирания (б): 1 - плавающий затвор из поликристаллического кремния; 2 - диэлектрик SiO2

МОП-структуры с плавающим затвором и лавинной инжекцией (Рис.11) имеют затвор, который выполнен из кристаллического кремния и не имеет электрических связей с другими частями структуры. В таких структурах также отрицательный заряд благодаря высоким изолирующим свойствам диэлектрика сохра­няется на протяжении мно­гих лет (уменьшается приблизительно на 25% за 10 лет). Величину заряда выбирают такой, чтобы он обеспечил появление электропроводного канала, соединяющего сток и исток. Для того чтобы транзистор стал неэлектропроводящим, необходимо убрать электрический заряд с «плавающего» за­твора. Для этой цели область затвора подвергают воздействию ультрафиолетовым излучением (или ионизирующим излучением другого вида).

Схемы включения полевых транзисторов

Рис. 11 Схемы включения полевых транзисторов

Биполярный и полевой транзистор обычно рассматривают как четырехполюсник, у которого два из четырех контактов совпадают. Тогда можно определить три схемы включения транзисторов: с общим истоком, с общим затвором и с общим стоком. По характеристикам они очень похожи на схемы включения биполярных транзисторов. Наиболее часто реализуется схема с общим истоком (а), поскольку дает большее усиление по току и мощности. Схема с общим затвором (б) усиления по току почти не дает и имеет малое входное сопротивление. Поэтому такая схема на практике мало применяется. Схема с общим стоком (в) называется истоковым повторителем, ее коэффициент усилением составляет порядка единицы, такую схему используют чаще всего для развязки каскадов усиления, так как ее входное сопротивление велико, а выходное мало.

Лучшие статьи по информатике

Проектирование и расчет трассы радиорелейной линии
Одним из основных видов средств связи являются радиорелейные линии прямой видимости, которые используются для передачи сигналов многоканальных телефонных со ...

Разработка плана реконструкции с заменой аналоговой АТС на цифровую АТС Алмаз-1
В последние годы на телефонных сетях Российской Федерации внедряются новые системы АТС и узлы коммутации, которые обеспечивают качественную и надежную связь ...

Проектирование светодиодного табло на микроконтроллере PIC16C84
светодиодный надежность Развитие микроэлектроники и широкое применение ее изделий в промышленном производстве, в устройствах и системах управления самыми раз ...