Расчет тонкопленочных транзисторов с затвором Шоттки на основе аморфного полупроводника
Предложена математическая модель тонкопленочного транзистора с затвором Шоттки на основе аморфных полупроводниковых слоев. На основе представленной модели проведен расчет основных параметров и характеристик транзистора на основе органической пленки из фталоцианина. Указана перспективность использова...
Збережено в:
| Дата: | 2003 |
|---|---|
| Автор: | |
| Формат: | Стаття |
| Мова: | Russian |
| Опубліковано: |
Інститут фізики напівпровідників імені В.Є. Лашкарьова НАН України
2003
|
| Назва видання: | Технология и конструирование в электронной аппаратуре |
| Теми: | |
| Онлайн доступ: | http://dspace.nbuv.gov.ua/handle/123456789/70604 |
| Теги: |
Додати тег
Немає тегів, Будьте першим, хто поставить тег для цього запису!
|
| Назва журналу: | Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| Цитувати: | Расчет тонкопленочных транзисторов с затвором Шоттки на основе аморфного полупроводника / А.К. Мамедов // Технология и конструирование в электронной аппаратуре. — 2003. — № 2. — С. 18-20. — Бібліогр.: 5 назв. — рос. |
Репозитарії
Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine| id |
irk-123456789-70604 |
|---|---|
| record_format |
dspace |
| spelling |
irk-123456789-706042014-11-10T03:01:38Z Расчет тонкопленочных транзисторов с затвором Шоттки на основе аморфного полупроводника Мамедов, А.К. Проектирование. Конструирование Предложена математическая модель тонкопленочного транзистора с затвором Шоттки на основе аморфных полупроводниковых слоев. На основе представленной модели проведен расчет основных параметров и характеристик транзистора на основе органической пленки из фталоцианина. Указана перспективность использования подобных транзисторов в качестве переключающих элементов в устройствах отображения информации. Mathematical model of thin-film transistor with Schottky's gate on basis of amorphous semiconductor films are proposed. Using this models general transistor's characteristics and parameters were calculated. The main component of the transistor is the organic phthalocyanine film. It has been stressed, that similar transistors as switching elements are very perspective for the indicating information devices. 2003 Article Расчет тонкопленочных транзисторов с затвором Шоттки на основе аморфного полупроводника / А.К. Мамедов // Технология и конструирование в электронной аппаратуре. — 2003. — № 2. — С. 18-20. — Бібліогр.: 5 назв. — рос. 2225-5818 http://dspace.nbuv.gov.ua/handle/123456789/70604 ru Технология и конструирование в электронной аппаратуре Інститут фізики напівпровідників імені В.Є. Лашкарьова НАН України |
| institution |
Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| collection |
DSpace DC |
| language |
Russian |
| topic |
Проектирование. Конструирование Проектирование. Конструирование |
| spellingShingle |
Проектирование. Конструирование Проектирование. Конструирование Мамедов, А.К. Расчет тонкопленочных транзисторов с затвором Шоттки на основе аморфного полупроводника Технология и конструирование в электронной аппаратуре |
| description |
Предложена математическая модель тонкопленочного транзистора с затвором Шоттки на основе аморфных полупроводниковых слоев. На основе представленной модели проведен расчет основных параметров и характеристик транзистора на основе органической пленки из фталоцианина. Указана перспективность использования подобных транзисторов в качестве переключающих элементов в устройствах отображения информации. |
| format |
Article |
| author |
Мамедов, А.К. |
| author_facet |
Мамедов, А.К. |
| author_sort |
Мамедов, А.К. |
| title |
Расчет тонкопленочных транзисторов с затвором Шоттки на основе аморфного полупроводника |
| title_short |
Расчет тонкопленочных транзисторов с затвором Шоттки на основе аморфного полупроводника |
| title_full |
Расчет тонкопленочных транзисторов с затвором Шоттки на основе аморфного полупроводника |
| title_fullStr |
Расчет тонкопленочных транзисторов с затвором Шоттки на основе аморфного полупроводника |
| title_full_unstemmed |
Расчет тонкопленочных транзисторов с затвором Шоттки на основе аморфного полупроводника |
| title_sort |
расчет тонкопленочных транзисторов с затвором шоттки на основе аморфного полупроводника |
| publisher |
Інститут фізики напівпровідників імені В.Є. Лашкарьова НАН України |
| publishDate |
2003 |
| topic_facet |
Проектирование. Конструирование |
| url |
http://dspace.nbuv.gov.ua/handle/123456789/70604 |
| citation_txt |
Расчет тонкопленочных транзисторов с затвором Шоттки на основе аморфного полупроводника / А.К. Мамедов // Технология и конструирование в электронной аппаратуре. — 2003. — № 2. — С. 18-20. — Бібліогр.: 5 назв. — рос. |
| series |
Технология и конструирование в электронной аппаратуре |
| work_keys_str_mv |
AT mamedovak rasčettonkoplenočnyhtranzistorovszatvoromšottkinaosnoveamorfnogopoluprovodnika |
| first_indexed |
2025-07-05T19:47:04Z |
| last_indexed |
2025-07-05T19:47:04Z |
| _version_ |
1836837581806895104 |
| fulltext |
Òåõíîëîãèÿ è êîíñòðóèðîâàíèå â ýëåêòðîííîé àïïàðàòóðå, 2003, ¹ 2
18
ÏÐÎÅÊÒÈÐÎÂÀÍÈÅ. ÊÎÍÑÒÐÓÈÐÎÂÀÍÈÅ
Äàòà ïîñòóïëåíèÿ â ðåäàêöèþ
17.01 2003 ã.
Îïïîíåíòû ê. ò. í. Ý. À. ÀËÅÑÊÅÐÎÂ (ÀÒÓ, ã. Áàêó),
ê. ô.-ì. í. Â. Â. ÊÎÂÀËÜ×ÓÊ
(Þæíîóêð. ïåä. óí-ò èì. Ê. Ä. Óøèíñêîãî, ã. Îäåññà)
Ê. ò. í. À. Ê. ÌÀÌÅÄÎÂ
Àçåðáàéäæàíñêèé òåõíè÷åñêèé óíèâåðñèñòåò, ã. Áàêó
E-mail: mamedov-az50@mail.ru
Ïðåäëîæåíà ìàòåìàòè÷åñêàÿ ìîäåëü
òðàíçèñòîðà ñ çàòâîðîì Øîòòêè íà
îñíîâå àìîðôíûõ ïîëóïðîâîäíèêîâûõ
ñëîåâ. Ïðîâåäåí ðàñ÷åò ïàðàìåòðîâ è
õàðàêòåðèñòèê.
 íàñòîÿùåå âðåìÿ â óñòðîéñòâàõ îòîáðàæåíèÿ èí-
ôîðìàöèè â êà÷åñòâå ïåðåêëþ÷àþùèõ ýëåìåíòîâ øè-
ðîêî èñïîëüçóþòñÿ òîíêîïëåíî÷íûå ïîëåâûå òðàíçèñ-
òîðû (ÒÏÒ) ñ çàòâîðîì Øîòòêè íà îñíîâå àìîðôíûõ
ïîëóïðîâîäíèêîâûõ ñëîåâ (íàïðèìåð, ãèäðîãåíèçèðî-
âàííîãî àìîðôíîãî êðåìíèÿ) [1]. Îòëè÷èòåëüíîé îñî-
áåííîñòüþ òàêèõ òðàíçèñòîðîâ ÿâëÿåòñÿ íàëè÷èå çàò-
âîðà Øîòòêè ñî ñòðóêòóðîé "ìåòàëë�àìîðôíûé ïî-
ëóïðîâîäíèê", â òî âðåìÿ êàê òðàäèöèîííûå òðàíçèñ-
òîðû ïîäîáíîãî òèïà èìåþò çàòâîð Øîòòêè ñî ñòðóê-
òóðîé "ìåòàëë�êðèñòàëëè÷åñêèé ïîëóïðîâîäíèê".
Èçâåñòíûå ìàòåìàòè÷åñêèå ìîäåëè [2] òðàíçèñòî-
ðîâ ñ çàòâîðîì Øîòòêè ñïðàâåäëèâû äëÿ çàòâîðîâ ñî
ñòðóêòóðîé "ìåòàëë�êðèñòàëëè÷åñêèé ïîëóïðîâîä-
íèê". Èñïîëüçîâàíèå òàêèõ ìàòåìàòè÷åñêèõ ìîäåëåé
äëÿ ÒÏÒ ñ çàòâîðîì Øîòòêè íà îñíîâå àìîðôíûõ ïî-
ëóïðîâîäíèêîâûõ ñëîåâ íåîïðàâäàíî, ò. ê. ïîëóïðî-
âîäíèêîâûå ïëåíêè â ýòîì ñëó÷àå èìåþò ðàçóïîðÿ-
äî÷åííóþ ñòðóêòóðó [3], à êîíòàêò Øîòòêè ìåòàëëà ñ
àìîðôíîé ïëåíêîé îïèñûâàåòñÿ ìàòåìàòè÷åñêèìè âû-
ðàæåíèÿìè, îòëè÷íûìè îò ñîîòíîøåíèé, ñïðàâåäëè-
âûõ äëÿ êîíòàêòîâ ìåòàëëà ñ êðèñòàëëè÷åñêèì ïîëó-
ïðîâîäíèêîì.
Öåëüþ íàñòîÿùåé ðàáîòû ÿâëÿåòñÿ ðàçðàáîòêà ìà-
òåìàòè÷åñêîé ìîäåëè ÒÏÒ ñ çàòâîðîì Øîòòêè íà îñ-
íîâå àìîðôíûõ ïîëóïðîâîäíèêîâûõ ñëîåâ. Äëÿ ðå-
øåíèÿ ýòîé çàäà÷è àíàëèòè÷åñêè ðàññìîòðåí êîíòàêò
Øîòòêè ìåòàëëà ñ àìîðôíîé ïîëóïðîâîäíèêîâîé
ïëåíêîé.
Íà ðèñ. 1 ïðåäñòàâëåíà êîíñòðóêöèÿ òîíêîïëå-
íî÷íîãî òðàíçèñòîðà. ÒÏÒ ñîäåðæèò èçîëè-
ðóþùóþ ïðîçðà÷íóþ ïîäëîæêó 1 èç ñòåêëà, ñëîé 2
àìîðôíîãî ïîëóïðîâîäíèêà, íà êîòîðîì ðàçìåùåíû
ýëåêòðîä 4 çàòâîðà è
ýëåêòðîäû 5, 3 ñòîêà è
èñòîêà, ñîîòâåòñòâåííî.
Âûõîäíûå âîëüò-àì-
ïåðíûå õàðàêòåðèñòèêè
íîðìàëüíî îòêðûòûõ ïî-
ëåâûõ òðàíçèñòîðîâ îïè-
ñûâàþòñÿ ñîîòíîøåíèåì
[4, ñ. 198]
ÐÀÑ×ÅÒ ÒÎÍÊÎÏËÅÍÎ×ÍÛÕ ÒÐÀÍÇÈÑÒÎÐÎÂ Ñ ÇÀÒÂÎÐÎÌ
ØÎÒÒÊÈ ÍÀ ÎÑÍÎÂÅ ÀÌÎÐÔÍÎÃÎ ÏÎËÓÏÐÎÂÎÄÍÈÊÀ
( ) 2
ïopçàò
0
íàñ ñò 2
ì
VV
aL
Z
I +εε= , (1)
Ó÷èòûâàÿ, ÷òî Vïîð=Vbi � Vîòñ, ãäå Vbi � âåëè÷èíà
âñòðîåííîãî ïîòåíöèàëà; Vîòñ � íàïðÿæåíèå îòñå÷êè
êàíàëà, ïðèâåäåì âûðàæåíèå (1) ê âèäó
2
1
îòñ
çàò
îòñíàñ ñò
−+=
V
VV
II bi , (2)
ãäå Iîòc� òîê îòñå÷êè êàíàëà �
Iîòñ=(Zµεε0/2aL)Vîòñ
2. (3)
Ñ ó÷åòîì òîãî, ÷òî íàïðÿæåíèå íàñûùåíèÿ íà ñòî-
êå îïðåäåëÿåòñÿ ñîîòíîøåíèåì
Vñò íàñ=Vîòñ� Vçàò � Vbi, (4)
âûðàæåíèå (2) ìîæíî ïåðåïèñàòü â âèäå
2
îòñ
2
íàñ ñòîòñ
íàñ ñò
V
VI
I = , (5)
êîòîðûé îïèñûâàåò ñòîêîâóþ õàðàêòåðèñòèêó ïîëå-
âîãî òðàíçèñòîðà.
Äëÿ êîíòàêòà "çàòâîð�ïîëóïðîâîäíèê" (ñì. ðèñ. 1)
ïîòåíöèàë ϕ(x) (ãäå õ � êîîðäèíàòà, îòñ÷èòûâàåìàÿ
îò ãðàíèöû ðàçäåëà "çàòâîð�ïîëóïðîâîäíèê", íà-
ïðàâëåííàÿ â îáëàñòü îáåäíåíèÿ) îïðåäåëÿåòñÿ ðàç-
íîñòüþ Vbi�Vçàò. Åñëè øèðèíà îáåäíåííîãî ñëîÿ (W)
ðàâíà òîëùèíå êàíàëà (a), òîãäà Vçàò=Vïîð è, ñëåäîâà-
òåëüíî, ϕ(x)=Vîòñ=Vbi�Vïîð.  ýòîì ñëó÷àå äëÿ îïðå-
äåëåíèÿ îñíîâíûõ ýëåêòðè÷åñêèõ ïàðàìåòðîâ ÒÏÒ
(Vîòñ, Iîòñ, Vïîð), à òàêæå çàâèñèìîñòè âåëè÷èíû òîêà
çàòâîðà (Içàò) îò íàïðÿæåíèÿ íà çàòâîðå (Vçàò), íåîáõî-
äèìî íàéòè ìàòåìàòè÷åñêîå ñîîòíîøåíèå äëÿ ϕ(x) è
ÂÀÕ óêàçàííîãî âûøå êîíòàêòà.
Ìàòåìàòè÷åñêè òàêàÿ çàäà÷à ñâîäèòñÿ ê ðåøå-
íèþ äèôôåðåíöèàëüíîãî óðàâíåíèÿ Ïóàññîíà â
âèäå [5, ñ. 7]
[ ]tNxqg
q
dx
xd +ϕ
εε
+=ϕ
)(
)(
0
0
2
2
(6)
ïðè íà÷àëüíûõ óñëîâèÿõ
5 4 3
2
1
Ðèñ. 1. Êîíñòðóêöèÿ òîíêî-
ïëåíî÷íîãî òðàíçèñòîðà
òîê íàñûùåíèÿ ñòîêà;
øèðèíà, òîëùèíà è äëèíà êàíàëà, ñîîòâåòñòâåííî;
ïîäâèæíîñòü íîñèòåëåé;
äèýëåêòðè÷åñêàÿ ïðîíèöàåìîñòü àìîðôíîé ïëåíêè;
äèýëåêòðè÷åñêàÿ ïîñòîÿííàÿ;
íàïðÿæåíèå íà çàòâîðå;
ïîðîãîâîå íàïðÿæåíèå.
ãäå Iñò íàñ �
Z, a, L �
µ �
ε �
ε0 �
Vçàò �
Vïîð �
Òåõíîëîãèÿ è êîíñòðóèðîâàíèå â ýëåêòðîííîé àïïàðàòóðå, 2003, ¹ 2
19
ÏÐÎÅÊÒÈÐÎÂÀÍÈÅ. ÊÎÍÑÒÐÓÈÐÎÂÀÍÈÅ
0=ϕ
dx
d
è ϕ(x)=0 ïðè x=W, (7)
Íåòðóäíî ïîêàçàòü, ÷òî îáùåå ðåøåíèå ëèíåéíîãî
íåîäíîðîäíîãî äèôôåðåíöèàëüíîãî óðàâíåíèÿ (6)
èìååò âèä
( )
0
2
00
2
2
00
2
1
gq
qNxgq
eC
xgq
eCx t−εε−⋅+εε⋅=ϕ , (8à)
êîòîðîå óäîáíî ïðåäñòàâèòü â âèäå
( )
B
P
eCeCx xB
xB
0
21 −⋅+⋅=ϕ − , (8á)
ãäå Ñ1, Ñ2 � ïîñòîÿííûå;
0
0
0
0
2
;
εε
=
εε
= tqN
P
gq
B .
Èç ñîîòíîøåíèÿ (8á), ó÷èòûâàÿ íà÷àëüíûå óñëî-
âèÿ (7), ïîëó÷èì:
WBe
B
P
C −=
2
0
1 ; (9)
WB
e
B
P
C
2
0
2 = . (10)
Ïîäñòàâëÿÿ çíà÷åíèÿ Ñ1 è Ñ2 â îáùåå ðåøåíèå (8)
è ó÷èòûâàÿ, ÷òî (åõ+å�õ)/2=ñhõ, ïîëó÷èì ÷àñòíîå ðå-
øåíèå óðàâíåíèÿ (6), ïðåäñòàâëÿþùåå ñîáîé âûðà-
æåíèå äëÿ ðàñïðåäåëåíèÿ ïîòåíöèàëà:
( ) ( )[ ]{ }1ch0 −−=ϕ xWB
B
P
x . (11)
Èç âûðàæåíèÿ (11) ñ ó÷åòîì ãðàíè÷íîãî óñëî-
âèÿ ϕ(x=0)=ϕs, ãäå ϕs � ïîâåðõíîñòíûé ïîòåíöèàë,
èìååì:
+ϕ= 1arcch
1
0P
B
B
W s .
 ÷àñòíîì ñëó÷àå, ïðè Nt, ñòðåìÿùåìñÿ ê íóëþ,
èç (11) èìååì:
( ) [ ]xBx s −⋅ϕ=ϕ exp . (12)
Ó÷èòûâàÿ, ÷òî ϕ(x=0)=ϕs, èç (11) ïîëó÷èì:
( )[ ]1ch0 −ϕ = WB
B
P
s . (13)
 ñîîòâåòñòâèè ñ ñîîòíîøåíèåì (13) äëÿ íàïðÿ-
æåíèÿ îòñå÷êè çàïèøåì:
( )[ ]1ch0
îòñ −= aB
B
P
V . (14)
Ïîäñòàâëÿÿ (14) â (3), ïîëó÷èì:
( )[ ] 2
2
2
00
îòñ 1ch
2
−εεµ= aB
BLa
PZ
I . (15)
Îïðåäåëèâ Vîòñ èç ñîîòíîøåíèÿ (14) è ó÷èòûâàÿ
âûðàæåíèå äëÿ ïðîâîäèìîñòè ïåðåäà÷è ïîëåâûõ òðàí-
çèñòîðîâ ñ áàðüåðîì Øîòòêè â îáëàñòè íàñûùåíèÿ [4]
+−=
îòñ
çàò
ìàêñ 1
V
VV
gg bi
m , (16)
ãäå gìàêñ � ïðîâîäèìîñòü êàíàëà �
L
aZqN
g tµ=ìàêñ
, (17)
íåòðóäíî ïîñòðîèòü çàâèñèìîñòü gm îò Vçàò, êîòîðàÿ õà-
ðàêòåðèçóåò ïåðåäàòî÷íóþ âîçìîæíîñòü òðàíçèñòîðà.
Äëÿ îïèñàíèÿ çàâèñèìîñòè òîêà çàòâîðà ÒÏÒ îò
íàïðÿæåíèÿ íà çàòâîðå íåîáõîäèìî îïèñàòü ÂÀÕ êîí-
òàêòà ìåòàëëà ñ àìîðôíîé ïëåíêîé. Äëÿ ýòîãî âîñ-
ïîëüçóåìñÿ âûðàæåíèåì èç [5, ñ. 38]
( )[ ]
( )[ ]∫ ϕ−
−=
W
nc
n
dxkTxq
kTqVDqN
J
0
/'exp
1exp , (18)
Âîñïîëüçîâàâøèñü â âûðàæåíèè (12) ëèíåéíûì
ïðèáëèæåíèåì ê ýêñïîíåíòå e�y=1�0,77y è âû÷èñëèâ
èíòåãðàë â çíàìåíàòåëå (18) ñ ó÷åòîì (12), äëÿ òîêà
êîíòàêòà Øîòòêè ïîëó÷èì:
( ) [ ]
( )[ ] 77,0
çàò
2
çàò1
177,0
kTVVq
kTqVkTq
binc
bi
Bn
e
eeVV
B
kT
DNq
J
−−
ϕ−
−
−−
= , (19)
ãäå ϕBn � âûñîòà áàðüåðà Øîòòêè ïðè òåðìîäèíàìè-
÷åñêîì ðàâíîâåñèè.
 ñîîòâåòñòâèè ñ âûðàæåíèåì (19) ÂÀÕ êîíòàêòà
Øîòòêè ìåòàëëà ñ àìîðôíîé ïëåíêîé, à ñîîòâåòñòâåí-
íî, è çàâèñèìîñòü òîêà çàòâîðà òîíêîïëåíî÷íîãî ïî-
ëåâîãî òðàíçèñòîðà îò íàïðÿæåíèÿ íà çàòâîðå îïèñû-
âàåòñÿ óðàâíåíèåì Øîêëè [5]
Jçàò=Js[exp(qVçàò/kT)�1], (20)
â êîòîðîì ïëîòíîñòü òîêà íàñûùåíèÿ Js îïðåäåëÿåòñÿ
èç ñîîòíîøåíèÿ
( )
( )[ ] 77,0
çàò
2
çàò1
77,0
kTVVq
kTq
binc
s
bi
Bn
e
eVV
B
kT
DNq
J
−−
ϕ−
−
−= . (21)
Íà îñíîâå ïðåäñòàâëåííîé ìàòåìàòè÷åñêîé ìî-
äåëè ïðîâåäåí ðàñ÷åò îñíîâíûõ õàðàêòåðèñ-
òèê è ïàðàìåòðîâ ÒÏÒ ð-òèïà íà îñíîâå îðãàíè÷åñ-
êîé ïëåíêè èç ôòàëîöèàíèíà. Ýòîò òèï ÒÏÒ, ïî ñðàâ-
íåíèþ ñ èçâåñòíûì íà îñíîâå àìîðôíîãî ãèäðîãå-
íèçèðîâàííîãî êðåìíèÿ, îáåñïå÷èâàåò ðÿä ïðåèìó-
ùåñòâ, à èìåííî: ïîâûøåíèå íàäåæíîñòè ðàáîòû,
ñíèæåíèå ñòîèìîñòè èçäåëèÿ, óïðîùåíèå òåõíîëî-
ãèè èçãîòîâëåíèÿ.
Ïðè ðàñ÷åòå ïðèíÿòû ñëåäóþùèå çíà÷åíèÿ: L=
=30 ìêì; Z=1,54 ìì; a=0,2 ìêì; Nt=1015 cì�3; ε=3;
ñîáñòâåííàÿ êîíöåíòðàöèÿ íîñèòåëåé çàðÿäà ni=108 cì�3;
Vbi=0,416 Â; g0=1017 ýÂ�1·ñì �3; µ=10�2 ñì2/·ñ.
ãäå Nc �
Dn �
V �
k �
Ò �
qϕ'(x)=
Ec �
EF �
ýôôåêòèâíàÿ ïëîòíîñòü ñîñòîÿíèé â çîíå ïðîâîäèìîñòè;
êîýôôèöèåíò äèôôóçèè ýëåêòðîíîâ;
íàïðÿæåíèå, ïðèëîæåííîå ê ñòðóêòóðå;
ïîñòîÿííàÿ Áîëüöìàíà;
àáñîëþòíàÿ òåìïåðàòóðà;
�[qϕ(x)+(Ec�EF)+qV];
äíî çîíû ïðîâîäèìîñòè;
óðîâåíü Ôåðìè.
ãäå q �
g0 �
Nt �
çàðÿä ýëåêòðîíà;
ïëîòíîñòü ëîêàëèçîâàííûõ ñîñòîÿíèé;
ïëîòíîñòü ñîñòîÿíèé íà ìîíîýíåðãåòè÷åñêîì óðîâíå ñ
ýíåðãèåé Et.
Òåõíîëîãèÿ è êîíñòðóèðîâàíèå â ýëåêòðîííîé àïïàðàòóðå, 2003, ¹ 2
20
ÏÐÎÅÊÒÈÐÎÂÀÍÈÅ. ÊÎÍÑÒÐÓÈÐÎÂÀÍÈÅ
 ñîîòâåòñòâèè ñ ïðèâåäåííûìè äàííûìè îñíîâ-
íûå ýëåêòðè÷åñêèå ïàðàìåòðû òàêîãî ÒÏÒ èìåëè
ñëåäóþùèå çíà÷åíèÿ: Vîòñ=0,59 Â; gìàêñ=1,6·10�9 À/Â;
I îòñ=1,18·10�9 À; Vïîð=Vîòñ � Vbi=0,174 Â.
Íà îñíîâå ïðåäñòàâëåííûõ ðàñ÷åòíûõ äàííûõ
ýëåêòðè÷åñêèõ ïàðàìåòðîâ ïðîâåäåí ðàñ÷åò è ïîñò-
ðîåíû îñíîâíûå õàðàêòåðèñòèêè óêàçàííîãî íîð-
ìàëüíî îòêðûòîãî ð-êàíàëüíîãî ÒÏÒ, èçîáðàæåííûå
íà ðèñ. 2 � 5.
Íà ðèñ. 2 ïðèâåäåíà ðàñ÷åòíàÿ ñòîê-çàòâîðíàÿ õà-
ðàêòåðèñòèêà òðàíçèñòîðà. Èç õàðàêòåðèñòèêè ñëåäó-
åò, ÷òî îòíîøåíèå ìàêñèìàëüíîãî òîêà ñòîêà Iñò â îò-
êðûòîì ñîñòîÿíèè ê òîêó óòå÷êè â çàêðûòîì ñîñòîÿ-
íèè, õàðàêòåðèçóþùåå ïåðåêëþ÷àòåëüíóþ ñïîñîá-
íîñòü òðàíçèñòîðà, ñîñòàâëÿåò Iâêë/Iâûêë=2·105 è ñâè-
äåòåëüñòâóåò î âîçìîæíîñòè èñïîëüçîâàíèÿ ïîäîá-
íîãî òðàíçèñòîðà â êà÷åñòâå ïåðåêëþ÷àòåëüíîãî ýëå-
ìåíòà â óñòðîéñòâàõ îòîáðàæåíèÿ èíôîðìàöèè.
Íà ðèñ. 3 ïðåäñòàâëåíû âûõîäíûå ÂÀÕ ÒÏÒ äëÿ
ðàçíûõ çíà÷åíèé íàïðÿæåíèé íà çàòâîðå è çàâèñè-
ìîñòü òîêà íàñûùåíèÿ ñòîêà îò íàïðÿæåíèÿ íàñûùå-
íèÿ íà ñòîêå. Íà ðèñ. 4 èçîáðàæåíà çàâèñèìîñòü êðó-
òèçíû ÒÏÒ â îáëàñòè íàñûùåíèÿ îò íàïðÿæåíèÿ íà
çàòâîðå. Íà ðèñ. 5 ïðåäñòàâëåíà çàâèñèìîñòü ïëîòíî-
ñòè òîêà çàòâîðà îò íàïðÿæåíèÿ íà çàòâîðå. Èç ðèñóí-
êà âèäíî, ÷òî ïðè îáðàòíûõ (ïîëîæèòåëüíûõ) ñìå-
ùåíèÿõ íà çàòâîðå òîê çàòâîðà âåñüìà ìàë è ñîñòàâ-
ëÿåò âåëè÷èíó ïîðÿäêà 0,1 íÀ (ïðè Vçàò îáð=0,2 Â), à
ïðè ïðÿìîì ñìåùåíèè íà çàòâîðå 0,2  óâåëè÷èâàåò-
ñÿ è ñîñòàâëÿåò ïðèìåðíî 3 íÀ.
***
Òàêèì îáðàçîì, ðàçðàáîòàíà ìàòåìàòè÷åñêàÿ ìî-
äåëü òîíêîïëåíî÷íûõ ïîëåâûõ òðàíçèñòîðîâ ñ çàòâî-
ðîì Øîòòêè íà îñíîâå àìîðôíîé ïîëóïðîâîäíèêî-
âîé ïëåíêè, ïîçâîëÿþùàÿ ðàññ÷èòûâàòü èõ îñíîâíûå
ýëåêòðè÷åñêèå ïàðàìåòðû è õàðàêòåðèñòèêè. Ïîëó÷å-
íî âûðàæåíèå äëÿ ðàñïðåäåëåíèÿ ïîòåíöèàëà âíóòðè
îáëàñòè îáåäíåíèÿ (ò. å. ïîä îáëàñòüþ çàòâîðà), íà
îñíîâå êîòîðîãî îïðåäåëåíû ñîîòíîøåíèå äëÿ îñ-
íîâíûõ ýëåêòðè÷åñêèõ ïàðàìåòðîâ òðàíçèñòîðà (íà-
ïðÿæåíèÿ è òîêà îòñå÷êè êàíàëà, ïîðîãîâîãî íàïðÿ-
æåíèÿ) è âûðàæåíèå äëÿ âîëüò-àìïåðíîé õàðàêòåðè-
ñòèêè (ÂÀÕ) òàêîãî êîíòàêòà, ÿâëÿþùååñÿ çàâèñè-
ìîñòüþ òîêà çàòâîðà îò íàïðÿæåíèÿ íà çàòâîðå òðàí-
çèñòîðà. Óêàçàííûå ýëåêòðè÷åñêèå ïàðàìåòðû ÿâëÿ-
þòñÿ âàæíîé êîìïîíåíòîé âûðàæåíèé âûõîäíûõ
ÂÀÕ, ñòîê-çàòâîðíûõ õàðàêòåðèñòèê è çàâèñèìîñòè
ïðîâîäèìîñòè ïåðåäà÷è (êðóòèçíû) ïîäîáíûõ òðàí-
çèñòîðîâ îò íàïðÿæåíèÿ íà çàòâîðå.
Ïîñòðîåíèå òàêèõ õàðàêòåðèñòèê, â ñâîþ î÷åðåäü,
ïîêàçàëî âîçìîæíîñòü èñïîëüçîâàíèÿ ïîäîáíîãî
òðàíçèñòîðà â êà÷åñòâå ïåðåêëþ÷àòåëüíîãî ýëåìåíòà
â óñòðîéñòâàõ îòîáðàæåíèÿ èíôîðìàöèè.
ÈÑÏÎËÜÇÎÂÀÍÍÛÅ ÈÑÒÎ×ÍÈÊÈ
1. Ìåäåí À., Øî Ì. Ôèçèêà è ïðèìåíåíèå àìîðôíûõ ïîëó-
ïðîâîäíèêîâ.� Ì.: Ìèð, 1991.
2. Çè Ñ. Ôèçèêà ïîëóïðîâîäíèêîâûõ ïðèáîðîâ. Êí. 1.� Ì.:
Ìèð, 1984.
3. Ìàìåäîâ À. Ê. Îïðåäåëåíèå ïëîòíîñòè ëîêàëèçîâàííûõ
ñîñòîÿíèé â ñòðóêòóðàõ ìåòàëë�íåëåãèðîâàííàÿ îðãàíè÷åñêàÿ
ïëåíêà ñ áàðüåðîì Øîòòêè // Ýëåêòðîííàÿ òåõíèêà. Ñåð. Ìèêðî-
ýëåêòðîíèêà.� 1992.� Âûï. 2�3.� Ñ. 38�40.
4. Ñòðèõà Â. È., Áóçàíåâà Å. Â., Ðàäçèåâñêèé È. À. Ïîëóïðîâîä-
íèêîâûå ïðèáîðû ñ áàðüåðîì Øîòòêè.� Ì.: Ñîâ. ðàäèî, 1974.
5. Ìàìåäîâ À. Ê. Òåîðèÿ òîíêîïëåíî÷íûõ ñòðóêòóð ñ îðãà-
íè÷åñêèìè ñëîÿìè è ýëåìåíòû è óñòðîéñòâà ìèêðîýëåêòðîíèêè
íà èõ îñíîâå.� Áàêó: Ýëì, 1999.
0,2 0,1 0 �0,1 �0,2 �Uçàò, Â
gm, À/B
6·10�10
4·10�10
Ðèñ. 4. Çàâèñèìîñòü êðóòèçíû íîðìàëüíî îòêðûòîãî
ÒÏÒ â îáëàñòè íàñûùåíèÿ îò íàïðÿæåíèÿ íà çàòâîðå
2·10�10
Iñò, À
1,5·10�10
1,0·10�10
0,5·10�10
0 0,1 0,2 0,3 Uñò íàñ, Â
0,05 Â
0,10 Â
0,15 Â
Uçàò=0 Â
Ðèñ. 3. Âûõîäíûå ÂÀÕ íîðìàëüíî îòêðûòîãî ÒÏÒ äëÿ
ðàçíûõ çíà÷åíèé íàïðÿæåíèé íà çàòâîðå
0,2 0,1 0 �0,1 �0,2 �Uçàò, Â
Içàò, À/ñì2
6·10�6
4·10�6
2·10�6
Ðèñ. 5. Çàâèñèìîñòü ïëîòíîñòè òîêà íîðìàëüíî îò-
êðûòîãî ÒÏÒ îò íàïðÿæåíèÿ íà çàòâîðå
Iñò, À
10�11
10�13
10�15
0,2 0,1 0 �0,1 �0,2 �Uçàò, Â
Ðèñ. 2. Ñòîê-çàòâîðíàÿ õàðàêòåðèñòèêà íîðìàëüíî
îòêðûòîãî ÒÏÒ
|