Конспект урока по МОП "Уборка помещения. Самостоятельная работа". По мопОтветы по МОПМОП транзистор с индуцированным каналом
Структура МОП транзистора S – sourse – исток, D – drain – сток, G – gate – затвор, B – bulk – подложка, d – толщина подзатворного диэлектрика.
(а) (б) Передаточные ВАХ МОП транзистора: p-канального (а), и n-канального (б) Для того, чтобы открылся транзистор, на затвор необходимо подать такой потенциал относительно потенциала подзатворной области, чтобы на поверхности произошла инверсия проводимости. При этом под затвором индуцируется область с соответствующим типом проводимости, образуется канал, соединяющий области истока и стока, и в стоковой цепи начинает протекать ток. Напряжение затвора, при котором происходит инверсия проводимости подзатворной области и начинает протекать ток, называют пороговым . Полярность напряжений, подаваемых на электроды МДП с индуцированными n и p каналами при их работе в усилительном режиме противоположна. Дляn-канального транзистора на затвор подается плюс относительно истока, на p- канальный транзистор минус. За сток принимается тот электрод, к кoторому дрейфуют основные носители, т.е. в p- канальном транзисторе сток должен быть отрицательным относительно истока, а в n- канальном-положительным. При увеличении положительного напряжения на затворе ток стокаn - канального транзистора возрастает, в p – канальном наоборот, ток растет с увеличением отрицательного напряжения затвора. 2. Что называется потенциалом инверсии на поверхности полупроводника? Потенциалом инверсии на поверхности полупроводника φiназывается поверхностный потенциал, соответствующий переходу в режим сильной инверсии. Для р – канального транзистора приповерхностная концентрация дырок становится равной равновесной концентрации электронов в глубине полупроводника или,что то же самое, концентрации доноров в подложке, для n-канального - концентрация электронов на поверхности равна концентрации акцепторов в глубине подложки. где NA – концентрация акцепторов в подложке, ni – собственная концентрация электронов в кремнии. дляp –канала определяется аналогично через в подложке, но имеет отрицательный знак. 3. От чего зависит пороговое напряжение МОП транзистора? Пороговое напряжение Un – напряжение на затворе, при котором происходит инверсия поздатворной проводимости и появляется ток стока.
Пороговое напряжение состоит из трех составляющих: напряжения плоских зон , потенциала инверсии и напряжения, создаваемого зарядом подложки , . 4. Что называется удельной крутизной МОП транзистора? Без учета влияния подложки передаточные ВАХ, рис.1 и 2, приблизительно описываются квадратичными зависимостями тока стока от напряжения на затворе ,для р-канального транзистора то же самое, только знаки напряжений ,и токаотрицательны. Крутизной транзистора называется отношение приращений тока стока к вызвавшему его изменению напряжения на затворе:
Наклон зависимости крутизны от напряжения на затворе, величина и есть удельная крутизна ,т. е. крутизна при Таким образом, удельная крутизна уже не зависит от напряжений на электродах и определяется только размерами транзистора B и L, толщиной диэлектрика под затвором d и подвижностью носителей в канале. 5. Влияние подложки на ВАХ транзистора. Обычно МОП транзисторы работают без смещения подложки, т. е. исток транзистора соединяют с подложкой. Если же по каким-то причинам на исток попадает положительное напряжение , например при последоватнельном соединении транзисторов, тоp-n-переход исток-подложка будет работать как дополнительный затвор в виде обратно смещенного p-n-перехода. Так называемый линейный коэффициент влияния подложки
показывает, во сколько раз напряжение на подложке слабее влияет на ток стока, чем напряжение на затворе. С учетом влияния подложки выражение для тока стока в пологой области приобретает вид:
Напряжение на подложке относительно истока уменьшает ток стока, запирает канал транзистора со стороны подложки.
Удельная емкость подложки , где толщина области обеднения в подложке. Чем больше концентрация NA в подложке, тем больше CBи больше величина. При сильном легировании подложки величинаможет достигать или даже превышать единицу, обычно же = 0.3 – 0.5. 6. Объяснить зависимость порога от толщины подзатворного диэлектрика. С уменьшением толщины диэлектрика увеличивается напряженность поля, создаваемая напряжением затвора и, следовательно, увеличивается индуцированный затвором поверхностный заряд,. С уменьшением толщины диэлектрика увеличивается емкость затвора и уменьшаются величины и , поэтому уменьшается величина порогового напряжения. 7. Чем создается фиксированный в окисле заряд и как он влияет на величину порогового напряжения? Фиксированный в окисле заряд с поверхностной концентрацией N sсоздаётся примесными ионизированными атомами в диэлектрике и свойствами границы раздела кремний-двуокись кремния. Этот заряд влияет на величину напряжения плоских зон
и соответственно на величину порогового напряжения. В системе кремний-двуокись кремния фиксированный в окисле заряд имеет положительный знак. Соответственно, чем больше Ns тем меньше величина порогового напряжения, это создает в производстве ИС нестабильность порогового напряжения от партии к партии. 8. Почему акцепторы подложки влияют на величину порогового напряжения? В случае транзистора с подложкой p-типа концентрация акцепторов в подложке NА влияет на величины контактной разности потенциалов и потенциала инверсии ,а также величину заряда акцепторов в подложке Суммарный поверхностный заряд зависит как от объемной концентрации акцепторовNA так и от напряжения на стоке и подложке, только при UD == 0. Чем больше концентрации акцепторов в подложке NA тем больше величина порогового напряжения. 9. От чего зависит граничное напряжение на стоке, при котором транзистор переходит из крутой области в пологую? С увеличеним напряжения на стоке уменьшается разность потенциалов между затвором и каналом. Когда разность потенциалов между затвором и стоком станет равной пороговому напряжению, инверсия вблизи стока исчезает, канал перекрывется ОПЗ и заряд электронов в канале становится равным нулю. После некоторого напряжения нга стоке UD = UDSS дальнейшее увеличение напряжения на стоке не будет приводить к возрастанию тока стока, поскольку все приращение напряжения будет тратиться на перекрытие ОПЗ пристоковой области канала. Таким образом, при UD > UDSS вольтамперная характеристика перейдет из крутой области в пологую.
Выходные ВАХ МОП транзистора, |Uзи3|>|Uзи2|>|Uзи1| Граничное напряжение при котором ВАХ МОП транзистора переходит из крутой области в пологую описывается выражением , при Ub=0 . Из этого выражения и рассмотренного ранее анализа порогового напряжения транзистора следует, что граничное напряжение зависит от тех же величин, что и пороговое напряжение, т. е. в основном от концентрации примеси в подложке и толщины подзатворного окисла.
5 studfiles.net Ответы по МОПМОП транзистор с индуцированным каналом
Структура МОП транзистора S – sourse – исток, D – drain – сток, G – gate – затвор, B – bulk – подложка, d – толщина подзатворного диэлектрика.
(а) (б) Передаточные ВАХ МОП транзистора: p-канального (а), и n-канального (б) Для того, чтобы открылся транзистор, на затвор необходимо подать такой потенциал относительно потенциала подзатворной области, чтобы на поверхности произошла инверсия проводимости. При этом под затвором индуцируется область с соответствующим типом проводимости, образуется канал, соединяющий области истока и стока, и в стоковой цепи начинает протекать ток. Напряжение затвора, при котором происходит инверсия проводимости подзатворной области и начинает протекать ток, называют пороговым . Полярность напряжений, подаваемых на электроды МДП с индуцированными n и p каналами при их работе в усилительном режиме противоположна. Дляn-канального транзистора на затвор подается плюс относительно истока, на p- канальный транзистор минус. За сток принимается тот электрод, к кoторому дрейфуют основные носители, т.е. в p- канальном транзисторе сток должен быть отрицательным относительно истока, а в n- канальном-положительным. При увеличении положительного напряжения на затворе ток стокаn - канального транзистора возрастает, в p – канальном наоборот, ток растет с увеличением отрицательного напряжения затвора. 2. Что называется потенциалом инверсии на поверхности полупроводника? Потенциалом инверсии на поверхности полупроводника φiназывается поверхностный потенциал, соответствующий переходу в режим сильной инверсии. Для р – канального транзистора приповерхностная концентрация дырок становится равной равновесной концентрации электронов в глубине полупроводника или,что то же самое, концентрации доноров в подложке, для n-канального - концентрация электронов на поверхности равна концентрации акцепторов в глубине подложки. где NA – концентрация акцепторов в подложке, ni – собственная концентрация электронов в кремнии. дляp –канала определяется аналогично через в подложке, но имеет отрицательный знак. 3. От чего зависит пороговое напряжение МОП транзистора? Пороговое напряжение Un – напряжение на затворе, при котором происходит инверсия поздатворной проводимости и появляется ток стока.
Пороговое напряжение состоит из трех составляющих: напряжения плоских зон , потенциала инверсии и напряжения, создаваемого зарядом подложки , . 4. Что называется удельной крутизной МОП транзистора? Без учета влияния подложки передаточные ВАХ, рис.1 и 2, приблизительно описываются квадратичными зависимостями тока стока от напряжения на затворе ,для р-канального транзистора то же самое, только знаки напряжений ,и токаотрицательны. Крутизной транзистора называется отношение приращений тока стока к вызвавшему его изменению напряжения на затворе:
Наклон зависимости крутизны от напряжения на затворе, величина и есть удельная крутизна ,т. е. крутизна при Таким образом, удельная крутизна уже не зависит от напряжений на электродах и определяется только размерами транзистора B и L, толщиной диэлектрика под затвором d и подвижностью носителей в канале. 5. Влияние подложки на ВАХ транзистора. Обычно МОП транзисторы работают без смещения подложки, т. е. исток транзистора соединяют с подложкой. Если же по каким-то причинам на исток попадает положительное напряжение , например при последоватнельном соединении транзисторов, тоp-n-переход исток-подложка будет работать как дополнительный затвор в виде обратно смещенного p-n-перехода. Так называемый линейный коэффициент влияния подложки
показывает, во сколько раз напряжение на подложке слабее влияет на ток стока, чем напряжение на затворе. С учетом влияния подложки выражение для тока стока в пологой области приобретает вид:
Напряжение на подложке относительно истока уменьшает ток стока, запирает канал транзистора со стороны подложки.
Удельная емкость подложки , где толщина области обеднения в подложке. Чем больше концентрация NA в подложке, тем больше CBи больше величина. При сильном легировании подложки величинаможет достигать или даже превышать единицу, обычно же = 0.3 – 0.5. 6. Объяснить зависимость порога от толщины подзатворного диэлектрика. С уменьшением толщины диэлектрика увеличивается напряженность поля, создаваемая напряжением затвора и, следовательно, увеличивается индуцированный затвором поверхностный заряд,. С уменьшением толщины диэлектрика увеличивается емкость затвора и уменьшаются величины и , поэтому уменьшается величина порогового напряжения. 7. Чем создается фиксированный в окисле заряд и как он влияет на величину порогового напряжения? Фиксированный в окисле заряд с поверхностной концентрацией N sсоздаётся примесными ионизированными атомами в диэлектрике и свойствами границы раздела кремний-двуокись кремния. Этот заряд влияет на величину напряжения плоских зон
и соответственно на величину порогового напряжения. В системе кремний-двуокись кремния фиксированный в окисле заряд имеет положительный знак. Соответственно, чем больше Ns тем меньше величина порогового напряжения, это создает в производстве ИС нестабильность порогового напряжения от партии к партии. 8. Почему акцепторы подложки влияют на величину порогового напряжения? В случае транзистора с подложкой p-типа концентрация акцепторов в подложке NА влияет на величины контактной разности потенциалов и потенциала инверсии ,а также величину заряда акцепторов в подложке Суммарный поверхностный заряд зависит как от объемной концентрации акцепторовNA так и от напряжения на стоке и подложке, только при UD == 0. Чем больше концентрации акцепторов в подложке NA тем больше величина порогового напряжения. 9. От чего зависит граничное напряжение на стоке, при котором транзистор переходит из крутой области в пологую? С увеличеним напряжения на стоке уменьшается разность потенциалов между затвором и каналом. Когда разность потенциалов между затвором и стоком станет равной пороговому напряжению, инверсия вблизи стока исчезает, канал перекрывется ОПЗ и заряд электронов в канале становится равным нулю. После некоторого напряжения нга стоке UD = UDSS дальнейшее увеличение напряжения на стоке не будет приводить к возрастанию тока стока, поскольку все приращение напряжения будет тратиться на перекрытие ОПЗ пристоковой области канала. Таким образом, при UD > UDSS вольтамперная характеристика перейдет из крутой области в пологую.
Выходные ВАХ МОП транзистора, |Uзи3|>|Uзи2|>|Uзи1| Граничное напряжение при котором ВАХ МОП транзистора переходит из крутой области в пологую описывается выражением , при Ub=0 . Из этого выражения и рассмотренного ранее анализа порогового напряжения транзистора следует, что граничное напряжение зависит от тех же величин, что и пороговое напряжение, т. е. в основном от концентрации примеси в подложке и толщины подзатворного окисла.
5 studfiles.net Конспект урока по МОП "Уборка помещения. Самостоятельная работа"Урок – МОП 5 класс Тема: Уборка помещения. Самостоятельная работа. Цель: систематизация знаний и закрепление знаний учащихся по изученному ранее материалу. Задачи: образовательная - Повторить пройденный материал, закрепить виды уборочных работ. Коррекционно – развивающая - развивать мыслительную деятельность, сообразительность, привитие интереса к предмету МОП. Воспитательная – воспитывать бережливость, заинтересованность в конечном результате труда. Тип урока: обобщающий урок, с практическим закреплением учебного материала. Наглядные пособия: Папка «Уборка помещений», иллюстрации, карточки – задания, презентация. Оборудование: уборочный инвентарь, моющие средства. Ход урока: 1.Оргмомент: Привествие, доклад дежурного. 2.Сообщение темы урока: Сегодня на уроке выявим и закрепим знания и умения по уборке помещений. 3. Актуализация знаний: Контрольная работа по МОП в 5 классе, III четверть. 1.Распределите виды уборки
2.Соотнеси стрелкой ( ) вид пола с уходом за ним.
3.Распределите моющие средства и инвентарь для уборки.
4. Обведите предметы, которые помогают нам при мытье пола 5.Запишите «Правила мытья полов» с помощью картинок
6. Отметьте виды уборок? 1.утренняя, 2.текущая, 3.обеденная, 4.вечерняя, 5.заключительная, 6.ежедневная, 7.генеральная с дезинфекцией. 7.Отметьте стрелкой схему мытья пола: 4. Практическая часть. 1. Вводный инструктаж. Давайте подумаем, какую технику безопасности нужно соблюдать при выполнении практической работы? (беречь руки от порезов и моющих средств (резиновые перчатки), при выполнении работы на высоте нужно быть осторожным и обязательно кто-то должен страховать). Запомните, чистота зависит не от количества использованной воды, а от качества сделанной работы. 2. Текущий инструктаж. (Проводится по мере выполнения работы). Следить за выполнением техники безопасности. 3. Заключительный этап. По окончании работы каждая бригада должна отчитаться за проделанный фронт работы перед учителем. 5. Заключительный этап. Что нового вы узнали сегодня на уроке? (о различных видах моющих средств.) Чему учились? (как пользоваться моющими средствами) Что больше всего понравилось на уроке? Я предлагаю вам высказать мнения о том, что вы узнали сегодня на уроке. Попробуйте оценить практическую работу, которую вы выполняли. Назовите положительные и отрицательные моменты уборки. Подведение итогов, оценки и информация о домашнем задании. metodportal.ru Обязанности арендатора по пользованию местами общего пользованияОтношения между арендатором и арендодателем основываются на договоре, который предусматривает, казалось бы, все необходимые условия и разногласия. Но, вот на протяжении многих лет, при таких отношениях регулярно появляется множество неясных моментов и непонятных вопросов. Чаще всего вопросы касаются обязанности арендатора по использованию мест общего пользования. Что такое место общего пользованияЭто понятие не имеет отражения в законодательной форме. Нет определения, что является местом общего пользования в нежилом (офисном) помещении, сдаваемом в аренду. Эти места могут быть, оговорены и перечислены в договоре аренды. К местам общего пользования можно отнести:
Вместе с тем к местам общего пользования в нежилом помещении относится площадь офиса, имеющая открытый доступ для посетителей. В Жилищном кодексе РФ понятие места общего пользования включает в себя все общее имущество собственников многоквартирного дома. Для таких мест общего пользования нормы и порядок использования установлен законодательно. При аренде помещения для офиса или под торговую точку, арендатору хотелось бы, чтобы помещение охранялось, чтобы была стоянка и доступный вход в здание, чтобы был санузел и чистые коридоры. Словом все те необходимые условия, без которых аренда здания или помещения была бы невозможна. Но, самому решать вопросы по благоустройству мест общего пользования арендатору не хочется. Собственник имущества, сдаваемого в аренду, при приобретении недвижимости произвёл оплату за общую стоимость, поэтому сдавая в аренду помещение, намерен получать прибыль от всей площади, в том числе и с мест общего пользования. Для этого он может:
Согласно ст. 421 ГК РФ, стороны вправе заключать договор, включающий в себя приемлемые условия, но в соответствии с требованиями законодательства. Для того чтобы не появлялись разногласия межу арендатором и арендодателем необходимо составить ещё один документ: «Разграничение ответственности арендатора и арендодателя». Этот документ будет неотъемлемым дополнением к договору аренды. Кто оплачивает места общего пользованияПринимая в аренду нежилое (офисное помещение) арендатор будет пользоваться такими коммунальными услугами как: — вода, тепло, электроэнергия. Этими же услугами обеспечены и места общего пользования. Коммунальные платежи мест общего пользования арендатор будет оплачивать, согласно подписанному договору аренды. arendaexpert.ru МОП транзисторы29 Лекция 4 МОП-ТРАНЗИСТОРЫ План 1.Классификация полевых транзисторов 2.МОП-транзисторы 4. Конструкция и характеристики мощных МОП-транзисторов 4.Биполярные транзисторы с изолированным затвором 5.Выводы 1. Классификация полевых транзисторов Полевой транзистор (ПТ) – полупроводниковый прибор, в котором регулирование тока осуществляется изменением проводимости проводящего канала с помощью поперечного электрического поля. В отличие от биполярного ток полевого транзистора обусловлен потоком основных носителей. Электроды полевого транзистора называют истоком (И),стоком (С) изатвором (З). Управляющее напряжение прикладывается между затвором и истоком. От напряжения между затвором и истоком зависит проводимость канала, следовательно, и величина тока. Таким образом, полевой транзистор можно рассматривать как источник тока, управляемый напряжением затвористок. Если амплитуда изменения управляющего сигнала достаточно велика, сопротивление канала может изменяться в очень больших пределах. В этом случае полевой транзистор можно использовать в качестве электронного ключа. По конструкции полевые транзисторы можно разбить на две группы: суправляющим p–n-переходом; сметаллическим затвором, изолированным от канала диэлектриком. Транзисторы второго вида называют МДП-транзисторами(металл – диэлектрик – полупроводник). В большинстве случаев диэлектриком является двуокись кремния SiO2, поэтому обычно используется названиеМОП-транзисторы(металл – оксид – полупроводник). Проводимость канала полевого транзистора может быть электронной или дырочной. Если канал имеет электронную проводимость, то транзистор называют n-канальным.Транзисторы с каналами, имеющими дырочную проводимость, называютp-канальными.ВМОП-транзисторахканал может быть обеднён носителями или обогащён ими. Таким образом, понятие «полевой транзистор» объединяет шесть различных видов полупроводниковых приборов. МОП-транзисторынаходят широкое применение в современной энергетической электронике. По сравнению с другими полупроводниковыми 30 приборами, такими как биполярные транзисторы или тиристоры, они обладают следующими преимуществами: 1.Малое время переключения и, вследствие этого, малые потери при переключении; 2.Малая мощность, затрачиваемая на переключение; 4. Возможность использования хорошо отработанных технологий производства МОП-интегральныхсхем. Главные области применения мощных МОП-транзистоов– электрические приводы переменного тока, преобразователи частоты для электротехнологических установок, источники вторичного электропитания. В таких устройствах используются преимущественноМОП-транзисторыс индуцированным каналом. Поэтому в дальнейшем будут рассматриваться в основном именно такие приборы. 2. МОП-транзисторы МОП-транзисторс индуцированным каналом.Структура транзистора с индуцированным каналом n-типа показана на рис. 4.1, а. На рис. 4.1, б приведено его условное графическое обозначение. Подложкой служит (кристалл кремния p-типа. У МОП-транзисторов имеется дополнительный вывод от подложки. Металлический затвор отделен от полупроводника слоем диэлектрика. В качестве диэлектрика используется слой двуокиси кремния толщиной 0.002–0.05 мкм, выращиваемый на поверхности кремния n-типа. Области стока и истока легированы сильнее, чем канал, и обозначены n+ . Канал возникает только при подаче на затвор напряжения определенной полярности. При нулевом напряжении канал отсутствует. При этом между стоком и истоком включены два обратно смещенных p–n- перехода. Одинp–n-переходобразуется на границе между подложкой и стоком, а другой – между подложкой и истоком. Таким образом, при нулевом напряжении на затворе сопротивление между стоком и истоком очень велико, ток стока ничтожно мал и транзистор находится в состоянии отсечки. Если между затвором и истоком включен источник напряжения (рис. 4.2), то электрическое поле затвора выталкивает дырки из приповерхностного слоя подложки и притягивает в этот слой электроны. В результате в области подложки, примыкающей к диэлектрику, образуется проводящий канал n-типа.Такой канал называютиндуцированным. С увеличением положительного напряжениязатвор-истокU зи растет концентрация электронов в канале, следовательно, увеличивается его проводимость. 31 Рис. 4.1
32 Рис. 4.2 Если между стоком и истоком приложено положительное напряжение, в индуцированном канале возникает ток стока. Его величина зависит как от напряжения U зи , так и от напряжениясток-истокU си . Напряжение затвора, при котором появляется заметный ток стока, называютпороговым и обозначаютU 0 . Пороговое напряжениеМОП-транзисторас индуцированным каналомn-типаположительно. Его величина составляет для современных мощныхМОП-транзисторов2 – 4 В. Чем больше напряжение затвор-истокпревышает пороговое, тем большее количество электронов втягивается в канал, увеличивая его проводимость. Если при этом напряжениесток-истокневелико, проводимость канала пропорциональна разностиU зи −U0 . Если напряжение сток-истокпревышаетнапряжение насыщения Uнас =Uзи −U0 , транзистор переходит в режим насыщения и рост тока прекращается. Объясняется это тем, что напряжение между затвором и поверхностью канала уменьшается в направлении стока. Вблизи истока оно равноU зи , а в окрестности стока – разностиU зи −Uси . Поэтому при увеличении напряженияU си сечение канала уменьшается по направлению к стоку, а его сопротивление увеличивается. При значенияхU си , превышающих напряжение насыщения, канал перекрывается и ток стока
Семейство выходных характеристик транзистора с индуцированным каналом показано на рис. 4.4. На выходных характеристиках можно выделить линейную (триодную) область, области насыщения и отсечки. Граница между линейной областью и областью насыщения показана на рис. 4.3 пунктиром. В режиме отсечки Uзи <U0 , Iс = 0 . Область отсечки расположена ниже ветви выходной характеристики, соответствующей напряжениюU зи =U0 . 33 В линейном (триодном) режиме U зи >U0 , а напряжениесток-истокне превышает напряжение насыщения Uси£Uнас=Uзи-U0. Выходная характеристика на участке, соответствующем линейному режиму, аппроксимируется выражением
В (4.2) μ – приповерхностная подвижность носителей, C0 – удельная емкость затвор-канал,L – длина,W – ширина канала. Если напряжение сток-истокмало, как часто бывает в импульсных и ключевых схемах, квадратичным слагаемым в (4.1) можно пренебречь. В этом случае мы получаем линейную зависимость: Iс= b(Uзи− U0)Uси. Величину b(Uзи −U0 ) называютпроводимостью канала, а обратную величину –сопротивлением канала: Rси = b(Uзи1−U0 ) . Таким образом, при малых напряжениях сток-истокМОП-транзисторэквивалентен линейному резистору, сопротивление которого регулируется напряжением затвора. Сопротивление эквивалентного резистора может изменяться от десятков Ом до десятков МОм. ЕслиU зи <U0 , сопротивление канала практически бесконечно. С увеличениемU зи сопротивление уменьшается. Режим насыщения МОП-транзисторас индуцированным каналом возникает, когдаU зи >U0 , а напряжениесток-истокпревышает напряжение насыщения Uси ³Uнас=Uзи-U0. Вобласти насыщения ветви выходной характеристики расположены почти горизонтально, т. е. ток стока практически не зависит от напряжения U си . Таким образом, в режиме насыщения каналМОП-транзистораимеет высокое сопротивление, а транзистор эквивалентен источнику тока, управляемому напряжением затвор-исток. 34 Область насыщения является рабочей, если транзистор используется для усиления сигналов. Области отсечки и линейная используются, когда транзистор работает в режиме ключа. Передаточная характеристика МОП-транзисторас индуцированным каналом показана на рис. 4.4. При нулевом напряжении на затворе ток стока равен нулю. Заметный ток появляется тогда, когда напряжение затвора превысит пороговое значениеU 0 . Рис. 4.4 Передаточная характеристика МОП-транзисторадля области насыщения аппроксимируется выражением
Удельная крутизна характеристики МОП-транзистораопределяется выражением (4.2). МОП-транзисторыс встроенным каналом.Структура МОПтранзистора с встроенным каналом n-типа показана на рис. 4.5, а. На рис. 4.5, б приведено его условное графическое обозначение. Подложка (кристалл кремния p-типа) служит для создания на ней канала n-типа. При подаче отрицательного напряжения на затвор металлический электрод затвора заряжается отрицательно. У прилегающей к диэлектрику поверхности канала образуется обедненный слой. Ширина обедненного слоя зависит от напряжения U зи . Такой режим работыМОП-транзистора,когда концентрация носителей в канале меньше равновесной, называютрежимом обеднения. При некоторой величине отрицательного напряженияU зи канал полностью перекрывается обедненным слоем и ток прекращается. Это напряжение называютнапряжением отсечки МОП-транзисторас встроенным каналом и обозначаютU отс .
Канал (кремний)
Исток n+ (кремний)
Рис. 4.5 Ток МОП-транзисторас встроенным каналом при нулевом напряжении на затворе имеет ненулевое значение, называемоеначальным I с нач . ЕслиU зи > 0 , число электронов в канале увеличивается. Это приводит к увеличению проводимости канала. Такой режим работы транзистора с встроенным каналом, при котором концентрация носителей в канале больше равновесной, называютрежимом обогащения. Таким образом, МОП-транзисторс встроенным каналом может работать как в режиме обеднения, так и в режиме обогащения, при положительном напряженииU зи . Выходные характеристики МОПтранзистора с встроенным каналомn-типапоказаны на рис. 4.6. 36 Uзи =1 В Uзи =0 В U = –0.5В Uзизи=–1В Uзи =–2В Рис. 4.6 Передаточная характеристика МОП-транзисторас встроенным каналом показана на рис. 4.7. Iс нач Uотс Uзи Рис. 4.7 Начальное значение тока стока МОП-транзисторас встроенным каналом определяется выражением Ic нач= μC0 WL U02 . Здесь μ – приповерхностная подвижность носителей,C0 – удельная емкостьзатвор-канал.Длина каналаL равна расстоянию между областями стока и истока, а ширинаW – протяженности этих областей. 37 4. Конструкция и характеристики мощных МОП-транзисторов Силовые МОП-транзисторыпоявились в результате развития интегральныхМОП-технологий.Необходимость разработки таких приборов мотивировалась тем, что мощные биполярные транзисторы требуют больших управляющих токов, а также имеют ограниченное быстродействие. Структура маломощных МОП-транзисторов,рассмотренная выше, непригодна для устройств силовой электроники. Ток стока МОПтранзистора, работающего в режиме насыщения, определяется формулой (4.3). Для увеличения тока необходимо увеличить отношениеW L . Однако уменьшение длины каналаL приводит к снижению напряжения пробоя. Поэтому горизонтальная структура на рис. 4.1 не подходит для силовых приборов, где напряжениясток-истокмогут достигать сотен вольт. Силовые МОП-транзисторыимеют вертикальную структуру (рис. 4.8). Электрод стока расположен внизу, а не в одной плоскости с истоком, как у маломощныхМОП-транзисторов.Прибор содержит слаболегированнуюn− - область, обеспечивающую высокое напряжение между стоком и истоком. Рис. 4.8 Если напряжение затвор-истокпревышает пороговое напряжениеU 0 , под слоем диэлектрика вp-областяхвозникает горизонтальный проводящий канал. Его длина равнаL (рис. 4.8) Поток электронов через образовавшийся канал и n− - слой попадает в область стока. Направление потока электронов показано на рис. 4.8 пунктиром Длина канала L вМОП-транзисторетакой конструкции составляет1-2мкм. В то же время напряжение пробоя между стоком и истоком может достигать сотен вольт, а ток истока – десятков ампер. Это объясняется тем, что область объемного заряда расположена главным образом в слаболегированной области стока и не влияет на канал. Максимальное напряжениесток-истокзависит от степени легированияn− - слоя и его толщины. 38 Структура мощных МОП-транзисторовсущественно отличается от структуры малосигнальных транзисторов. В то же время характеристики приборов похожи. Пороговое напряжение мощныхМОП-транзисторовсоставляет от 2 до 4 В. В режиме насыщения связь между током стока и напряжениемзатвор-истокопределяется равенством (4.3). Однако при больших значениях напряженияU зи передаточная характеристика становится почти линейной. Это объясняется тем, что с увеличением напряжениясток-истокнапряженность электрического поля в канале достигает критического значения, и скорость носителей заряда перестает расти (эффект насыщения скорости). В линейной области передаточной характеристики ток стока определяется выражением Ic = 12 C0WVнас (Uзи −U0 ) . Здесь Vна с – скорость насыщения носителей. Для электронов и дырок она примерно одинакова и составляет примерно10 5 м/с. Передаточная проводимость МОП-транзистораgm пропорциональна ширине каналаW . Поскольку силовые приборы имеют относительно большие геометрические размеры, большой будет и передаточная проводимость. Мощные МОП-транзисторыработают преимущественно в ключевом режиме. Поэтому для них важнейшими параметрами являются сопротивление канала в открытом состоянии, а также время включения и выключения. В низковольтных вертикальных МОП-транзисторахтолщинаn− - слоя невелика, и основную долю сопротивления канала составляет сильно легированный толькоn+ - слой. В транзисторах с номинальным напряжениемсток-истокболее 100 В основной вклад в сопротивление канала вноситn− - слой. Конструкции современных МОП-транзисторовпозволяют уменьшить сопротивление открытоко канала до величины, меньшей 0.1 Ом. Такое малое сопротивление имеют многоканальные структуры, в которых каналы соединены параллельно. Число каналов при этом может достигать нескольких тысяч. Параллельное сопротивление каналовМОП-транзисторавозможно потому, что при росте температуры сопротивление канала увеличивается. Если покакой-либопричине ток одного из каналов увеличится, вырастет и его температура. Это приведет к увеличению сопротивления канала и уменьшению тока. Таким образом, при параллельном соединении каналовМОП-транзистораавтоматически обеспечивается равенство токов. Преимущество мощных МОП-транзисторовперед биполярными заключается в высокой скорости переключения(1-10нс против 1 мкс у биполярных приборов) и малой мощности, затрачиваемой на управление. studfiles.net Лекция по теме "МОП-транзисторы с индуцированным каналом"Полевые транзисторов с металлическим затвором, изолированным от канала диэлектриком делятся на две группы: — .МОП-транзистор с индуцированным каналом — МОП-транзисторы с встроенным каналом Структура транзистора с индуцированным каналом n-типа показана на рис. 25, а. На рис. 25, б приведено его условное графическое обозначение. Конструкция:
Принцип действия
Рис. 25. Структура транзистора с индуцированным каналом n-типа
Рис. 26Включение источников напряжения в транзистор с индуцированным каналом n-типа
транзистор переходит в режим насыщения и рост тока прекращается. Объясняется это тем, что напряжение между затвором и поверхностью канала уменьшается в направлении стока. Вблизи истока оно равно Uзи, а в окрестности стока — разности Uзи — Uси. Поэтому при увеличении напряжения Uси сечение канала уменьшается по направлению к стоку, а его сопротивление увеличивается. При значениях Uси, превышающих напряжение насыщения, канал перекрывается и ток стока остается практически неизменным. Очевидно, что каждому значению Uзи>Uо соответствует свое значение напряжения насыщения. Семейство выходных характеристиктранзистора с индуцированным каналом показано на рис. 26. На выходных характеристиках можно выделить линейную (триодную) область, области насыщения и отсечки. Граница между линейной областью и областью насыщения показана на рис. 26 пунктиром. Рис. 26 Семейство выходных х-к транзистора с индуцированным каналом В режиме отсечкиUзи<Uо, Iс= 0. Область отсечки расположена ниже ветви выходной характеристики, соответствующей напряжению U зи = Uо. В линейном (триодном) режимеUзи>Uо, а напряжение сток-исток не превышает напряжение насыщения Выходная характеристика на участке, соответствующем линейному режиму, аппроксимируется выражением Iс = b(Uзи – Uо)Uси, Здесь b— удельная крутизна МОП-транзистора, которая зависит от подвижности носителей, удельной емкости затвор-канала, его длины и ширины. Величинуb(Uзи – Uо) называют проводимостью канала; Rси = 1/ b(Uзи – Uо) – сопротивление канала. Вывод: при малых напряжениях сток-исток МОП-транзистор эквивалентен линейному резистору, сопротивление которого регулируется напряжением затвора. Сопротивление эквивалентного резистора может изменяться от десятков Ом до десятков МОм. Если Uзи<Uо, сопротивление бесконечно. С увеличением Uзи сопротивление уменьшается. Режим насыщения МОП-транзистора с индуцированным каналом возникает, когда Uзи>Uо, а напряжение сток-исток превышает напряжение насыщения Uси ≥Uнас = Uзи — Uо. В области насыщения ветви выходной характеристики расположены почти горизонтально, т. е. ток стока практически не зависит от напряжения Uси. Таким образом, в режиме насыщения канал МОП-транзистора имеет высокое сопротивление, а транзистор эквивалентен источнику тока, управляемому напряжением затвор-исток. Применение:
Передаточная характеристика МОП-транзистора с индуцированным каналом показана на рис. 27. Рис. 27 Передаточная характеристика МОП-транзистора с индуцированным каналом При нулевом напряжении на затворе ток стока равен нулю. Заметный ток появляется тогда, когда напряжение затвора превысит пороговое значение Uо. Применение. МОП-транзисторы с индуцированным каналом являются доминирующими элементами современных сверхбольших интегральных схем (СБИС). Технологии изготовления СБИС принято характеризовать минимальной длиной канала Lmin. Стандартными в настоящее время являются технологии, обеспечивающие Lmin 0.18 и 0.13 мкм. — 1985 г. (процессор Intel 286), Lmin = 1.5; — 2006 г(PentiumIII), Lmin = 0.065 мкм Длину канала МОП-транзисторов становится удобно измерять не вмикронах, а в нанометрах (нм). По прогнозам специалистов к 2010 году Lminдостигнет величины 32 нм В современной интегральной схемотехникешироко используют полевые транзисторы с каналами обоих типов проводимости. У р-канального МОП-транзистора подложка имеетэлектронную проводимость, а области стока и истока — дырочную. У таких транзисторов пороговое и рабочие напряжения имеют обратную полярность по сравнению с n-канальным: Электронные схемы, в которых используется сочетание МОП-тран-зисторов с каналами n-и—p-типов, называют комплементарными (КМОП). Хотя технология изготовления КМОП-структур сложнее, чем цепей, содержащих только n- канальные транзисторы, наличие транзисторов с каналами разных типов предоставляет разработчикам интегральных схем дополнительные возможности. В настоящее время комплементарные структуры стали преобладающими как в цифровых, так и аналоговых интегральных схемах.
Структура МОП-транзистора с встроенным каналом n-типа показана на рис. 28, а. На рис. 28, б приведено его условное графическое обозначение. Конструкция (см. пп. 1-4 раздела 5.3.)
Рис. 28Структура МОП-транзистора с встроенным каналом n-типа Принцип действия:
Вывод:МОП-транзистор с встроенным каналом может работать как в режиме обеднения, так и в режиме обогащения. Выходные характеристики МОП-транзистора с встроенным каналомn-типа показаны на рис. 29. Рис. 29 Выходные характеристики МОП-транзистора с встроенным каналом n-типа Рис. 30 Передаточная характеристика МОП-транзистора с встроенным каналом all4learning.ru Взаимоотношения арендатора с арендодателем по местам общего пользованияПрава и обязанности арендатора определены в ГК РФ и заключаются договором аренды с арендодателем. Распределение обязанностей между арендатором и арендодателем законодательно не предусмотрено, это предусматривается договором. Но существуют общие правила для сторон, если договором не предусмотрено иное. Чаще всего спор между арендатором и собственником имущества возникает из-за использования мест общего пользования. Какое право имеет арендаторОсновное право — пользоваться имуществом. У арендатора появляется множество прав и возможностей, определённых договором. Он может, не согласовывая с арендодателем, сдавать в субаренду часть помещения, передавать свои права по аренде имущества другим лицам. При этом не должна измениться арендная плата в сторону уменьшения. Сдавая в субаренду имущество, арендатор сам становится арендодателем. Арендатором в этом случае выступает субарендатор. В случае, предусмотренном договором, у арендатора есть право изменить арендованный объект, провести в нём работы по реконструкции, модернизации, техническому перевооружению, что повлечёт за собой повышение цены объекта аренды. По закону у арендатора есть право потребовать возместить ему затраты по улучшению имущества, неотделимого от объекта аренды.
Имущество, переданное в аренду, может быть выкуплено арендатором. Выкупить имущество арендатор имеет право после окончания срока аренды или до её окончания. Условием будет служить полный расчёт с собственником имущества в размере суммы, оговоренной договором купли-продажи. На основании ст. 592 ГК РФ, арендатор имеет преимущественное право продления аренды. Для этого он должен добросовестно исполнять условия договора аренды и представить письменное согласие арендодателю продлить арендные отношения. Заключить договор аренды, применяя преимущественное право арендатора, арендодатель может лишь, не ухудшив условия договора, подписанного ранее. Условия договора могут претерпеть изменения, но они не могут ухудшать положение арендатора. Закон на тему мест общего пользования Что такое место общего пользования, а также правила и условия их использования установлено Жилищным кодексом РФ для многоквартирных жилых домов. В этом случае местами общего пользования называется совместное имущество собственников. Для нежилых помещений такая норма права не установлена и регулируется условиями договора. К местам общего пользования можно отнести площади, которые используются в обслуживании более чем одного арендатора. Это:
Отношения между съёмщиком и собственником имущества регулирует Гражданский кодекс (гл.19 ст.294 – 300). В соответствии с ГК РФ, арендатор, являясь временным владельцем недвижимости, имеет право распоряжаться только тем имуществом, которое он получил по договору аренды. Если в договоре не упомянуты места общего пользования, то ответственность за их обслуживание с арендатора снимается. Если собственником выставлено требование не пользоваться коридором – это может стать основанием для расторжения договора одной стороной.
Обслуживание мест общего пользованияПриобретая право собственности на помещения, у владельца также появляется право на все места общего пользования, такие как лестничные площадки, туалеты, коридоры и др. Сдавая в аренду помещение, владелец чаще всего включает в арендную плату, как коммунальные услуги, так и охрану, уборку и техобслуживание мест общего пользования. Содержать помещение в санитарном порядке – это обязанность собственника. Поэтому, если в договоре не прописано иное, арендодатель несёт ответственность за уборку общедоступных мест. Чаще всего собственник имущества обращается в клиринговую компанию, за предоставлением услуги по уборке мест общего пользования. Любое помещение оснащено инженерными системами и имеет технические конструкции. Это – водопроводная и канализационная системы, лифт, электричество, а также, подвальные помещения, крыша и др. Поддерживать их работоспособность и безаварийность необходимо путём регулярно проводимого техобслуживания. Занимаются работами по техобслуживанию коммуникаций и сооружений, специализированные фирмы. Расходы за проведённые работы возлагаются на собственника, или распределяются межу арендаторами, если такой пункт включён в договор аренды. Текущий ремонт помещений, чаще всего проводят сами арендаторы. Обычно затраты на текущий ремонт снижают стоимость аренды. Закон же обязывает арендодателя проводить текущий ремонт за свои средства (Ст.616 ГК РФ). А в обязанности арендатора входит поддержание арендованного имущества в том виде, в каком оно было передано собственником. Так же Гражданский кодекс обязывает арендодателя обеспечить охраной сдаваемое в аренду имущество, если есть в этом необходимость. Но и арендатор или арендаторы могут самостоятельно организовать охрану имущества, привлекая при этом специализированную компанию. Расходы, понесённые при этом на охрану, согласно договору могут, быть компенсированы собственником, или включены в арендную плату за будущие периоды. arendaexpert.ru |