1 4. Использование принципа полевого транзистора в современных элементах и устройствах электроники.
Ячейка памяти на основе полевого транзистора с изолированным затвором (FLASH-память). Это устройство (ячейка) энергонезависима и выдерживает не менее 100000 циклов запись-стирание.
Состояние ячейки может сохраняться не менее 10 лет, а устр-во следующее: по конструкции ячейка близка к МДП-транзистору.
Рис 1(1-управляющий затвор, 2-плавающий затвор, 3-подложка) Плавающий затвор отделен от всех элементов конструкции слоем оксидной пленки (изолятором). Слой n+ имеет повышенную концентрацию атомов доноров (примесей). При этом при записи в ячейку электроны из истока туннелируют (туннельный пробой – разновидность эл пробоя) на плавающий затвор, перенося с собой отрицательный заряд. Этот заряд увеличивает пороговое напряжение, которое нужно превысить, чтобы транзистор открылся. Поэтому при обращении к транзистору он будет восприниматься как выключенным (Iс=0). Транзистор без заряда на плавающем затворе воспринимается при считывании не более 80 нсек.
Полупроводниковые
приборы з рядовой связью (ПЗС) применяют
в видеоаппаратах.
Рис 2.(з1,з2,…,зn – затворы)
Затворы расположены на очень близком расстоянии друг от друга. При отрицательном напряжении на некотором затворе под ним скапливаются
“дырки”, совокупность которых наз-ют электрическим пакетом. Эти пакеты могут образовываться либо в результате генерации пар электрон-“дырка” при возвращении оптического излучения либо имплантируются истоком. При сооотв изменении напряжений на затворах пакеты перемещаются от истока к стоку, т.е. для преобразований например оптического изображения, кот попадает на ПЗС матрицу, необх использование специального микропроцессорного управляющего устройства.
1 0. Математические модели биполярных транзисторов. Их использование при анализе и расчете электронных схем. Модель Эберса-Молла.
Впервые основные уравнения биполярного транзистора в форме системы уравнений для анализа и расчета схем были предложены Эберсом и Моллом в 1954 году. Система ур-й (модель Эберса-Молла): {Iэ=I’эо*(eUэ/т-1)-I*I’ко(eUк/т-1); Iк=N*I’эо*(eUэ/т-1)-I’ко(eUк/т-1)}, где N – нормальный коэфф передачи тока эмиттера, I – инверсный коэфф передачи тока эмиттера, I’эо, I’ко – собственные токи насыщения эмиттера и коллектора, т – температурный потенциал (при Т=300 К т=0,0258 В). схема модели Эберса-Молла имеет вид: Рис 1
С
ущ-ют
пакеты программ, например, программа
MicroCAP
и его варианты. Эти пакеты позволяют
используя мат модель Эберса-Молла
рассчитать эл схему на основе биполярных
транзисторов. Эта модель лишь приближенно
отражает реальные характеристики
транзистора в след режимах: режим
насыщения, активный нормальный режим,
активный инверсный режим и режим отсечки.
При моделировании какой-либо одной из
областей из режима работы схема замещения
существенно упрощается, например:
статическая модель Эберса-Молла
биполярного транзистора для активного
нормального режима работы имеет след
вид:
Если считать, что сопротивление внеш цепи тр-ра намного больше чем сопротивление rэ,rбможно опустить.