MOS dood Metall-okd- ooljuht (MOS) o kaaaja kroelektrooka kõge rohke kautatav re ülde! MOSET tööõhõte I Pch-off D 3 S- allka (ource), G- a (gate), D- eel (dra) -kaalga MOSET (NMOS) kautab -tüü alut 1 1 V D 3 > > 1 Ku aule (gate) rakedada otve ge (alue uhte), elektroe tõatake SO oole g ad oodutavad oaärae kaal. Iga jaok vool I D kavab V D kavade g lõuk jõuab küllatue. MOS dood Tüüle etall-okd-ooljuht (MOS) dood oab ellt truktuur Toolt E vac d V SO S eφ eχ E g eφ E C E d e E E V V o etallle rakedatud ge. Oole kotakt (aadatud) etall okd -tüü ooljuht 3 Terle taakaalu (la väle geta) o etall g ooljuh fer vood ühel jooel. 4 1
Ideaale MOS dood Ideaale MOS dood vatab järgevatele tgutele: 1) Väle ge uuduel o etall ja ooljuh väljutööde vahe 0 (flat bad codto) eφ Eg # eφ eφ eφ $ eχ + + e 0! % " ) ad laegud, dood ekteervad, auvad ooljuh ja etall al ja o udug vataärgled. 3) Laegukadjad e läb okdkht! MOS dood väle gega akuulatoo Negatve ge (V<0) Vool uudub. Pooljuh er tae o uutuatu. Too ääred kaarduvad üle. Pooljuh-okd ale koguevad augud. Kua vahe E -E uureeb ooljuh al, rale akuuleertake auke. Q Q S vaatlee -tüü MOS dood. 5 6 MOS dood väle gega tühjeee Väke otve ge (V>0) Väkee otve ge korral kaarduvad tood allaoole g rdeala tühjeeb õhltet laegukadjatet. Laeg avaldub Q c en MOS dood väle gega veroo Suur otve ge (V>>0) Tood kaarduvad alla, et E ja E taeed lõkuvad. Toub veroo, ku tteõhlte laegukadjate (elektrode) kotetratoo ületab õhlte (aukude) oa ral. 7 8
MOS dood väle gega tugev veroo Nõrk veroo algab ku (E -E )>0 ja tteõhlte laegukadjate kotetratoo kavab ekoetaalelt. Tugev veroo o, ku tteõhlte laegukadjate kotetratoo o lgkaudelt võrde alue legeere taeega. Tühjedatud ala al ja elektrotaatle otetaal Elektrotaatle otetaal 0 ooljuh al ooljuh ruu Sellet uktt kaugeal o uure oa laduud egatvet laegut võrde laeguga Q väga kta - tüü verookh akuega x okd-ooljuh ral (x ~1-10 << ). Srdeala aku o akaale ( ), kua väke juurdekav toode kõverdue aab väga uure Q juurdekavu. Q Q + Q c Q en 9 10 Elektrotaatle otetaal Elektrode ja aukude kotetratood võb avaldada ku e S atud juhul võe ka eed avaldada elektrotaatle otetaal kaudu: ( e( e e Elektrotaatle otetaal Laegukadjate kotetratood al avalduvad : ( e( e e S aae ted erevad aotetaal juhud: < 0 0 0 < < > ukude akuulatoo (tood kõverduvad üle) lat-bad tgu ukudet tühjedae (tood kõverduvad alla) Oajuhtvue tgu ( ) Iveroo (tood kõverduvad alla) Potve, ku tood kõverduvad allaoole E -E 11 1 3
Tühjedatud ala aku (deleto wdth) Pooljuh a tühjedatud ala eeutab + - ret, ku barjäär ee ge aedae aotetaalga: Tugeval verool ol N, e e ε en ( ( v) e kt Tühjedatud ala aku (deleto wdth) Tugeval verool aae akaale tühjedatud ala akue: ( v) ε ε en en 4ε kt l e N ( N ) kt N ( v) $! l e % " # 13 14 MOS-truktuur akuulatoo M O S tgute. -tüü S < 0. Sarae laatkodeaatorga! ku (ε ox ) / x ox < 0 -S ukude akuulatoo Seega akuulatoo tgute o truktuur ahtuvu võrde okdkh ahtuvuega. x 15 MOS-truktuur tühjeee tgute. M O S Tühjedae tgu: > 0 Mõlead ahtuvued ltuvad: ε ox / x ox C ε S / C /( + C S ) õltub get!!! > 0 Q M C ε S φ qn -tüü S ku φ o aotetaal ukudet tühjedae 16 4
MOS-truktuur veroo tgute V T ja > V T Iveroo tgu: φ φ 1/ εs T φ qn >>0 Kõrgetel agedutel veroo elektrod e jõua reageerda, eega etall laegu balaeerek eab uutua ooljuh rdeala aku. ε ox /x ox C ε S / T (ω ) C / ( + C S ) Q M M O S -S ukudet tüh ala Iveroo elektrod δ- fuktoo C MOS-kodeaator veroo tgute Madalatel agedutel jõuavad veroo elektrod reageerda g koguahtuvu o võrde okdkh ahtuvuega. (ω 0) ε ox / x ox 17 18 Seega, o kotate ku V T C / ( +C ) -tüü S Madal agedu Kõrge agedu V T C-V õltuvued reaale MOS-truktuur uhul - ja -tüü rä Mõõdetud C-V õltuvued -tüü rä. Madalad agedued N D 9.0 10 14 c -3 x ox 0.119 µ -tüü -tüü 19 0 5