Лекция №1 Содержание и методика дисциплины "Электроника и схемы 2"

НАНОТРАНЗИСТОРЫ

Быстродействие МДП-транзистора определяется его крутизной S, связанной с граничной частотой fгр, следующим выражением:
.
Здесь СЗИ – ёмкость металлического затвора относительно слоя истока.
НАНОТРАНЗИСТОРЫ

НАНОТРАНЗИСТОРЫ
Крутизна находится из соотношения
, (1)
где:
– подвижность электронов в канале;
С0 – удельная ёмкость диэлектрика;
UЗИ – напряжение между затвором и
истоком;
UПОР – пороговое напряжение;
L, B – длина и ширина канала
соответственно.

НАНОТРАНЗИСТОРЫ
Из формулы (1) следует, что быстродействие можно повысить двумя путями:

• Уменьшить длину канала L;
• Применить материал с более высокой подвижностью электронов.

Кремниевые МДП-транзисторы используются для производства современных и массовых микропроцессоров серии Pentium и Athlon компаниями АМД и Intel.
Они работают в диапазоне частот до сотни ГГц при напряжении питания в доли вольта.

КРЕМНИЕВЫЙ ТРЁХЗАТВОРНЫЙ НАНОТРАНЗИСТОР
1 – исходная кремниевая подложка;
2 –слой SiO2;
3 – канал
(L-длина, B-ширина, H-толщина);
4 – подзатворный диэлектрик
(high-k);
5 – металлический затвор.
Канал с трёх сторон покрыт слоем подзатворного диэлектрика. Отсюда и происходит его название.

НАНОТРАНЗИСТОРЫ
2. Полевые транзисторы на
гетероструктурах
Полупроводниковые гетероструктуры явились основой для создания самых высокочастотных транзисторов, лазеров, а также интегральных схем (чипов).