Ì ÈÊÇÎ Ë ÊÁÌÌ Ä ¾ ÒÒ Ó ¾¼½ Ë Ê Á ÁÇ ½ Ì µ Ä ÙÒÞ ÓÒ n + p Ò ÙÖ N A = 10 16 Ñ 3 µ n = 0.1 Ñ 2»Î τ n = 10 6 µ p = 0.045 Ñ 2»Î τ p = 10 6 S = 1 ÑÑ 2 µ Ø ÒÞ ÙÒÞ ÓÒ ¹ÓÒØ ØØÓ a = 30 µñ ÐÐÙÑ Ò Ø ÙÒ ÓÖÑ Ñ ÒØ ÓÒ ÙÒ ÒØ Ò Ø ÐÙÑ ÒÓ Ø Ð Ò Ö Ö 10 16 ÓÔÔ Ð ØØÖÓÒ ¹Ð ÙÒ Ô Ö Ñ 3 Ô Ö ÓÒ Óº ÌÖ ÙÖ Ö Ð Ö ÓÒ ÚÙÓØ Ñ ÒØÓº ½µ Æ Ð Ó V = 0.3 Î Ø ÖÑ Ò Ö Ð ÔÖÓ ÐÓ ÔÓÖØ ØÓÖ Ñ ÒÓÖ Ø Ö Ò ÐÐ ÙÒÞ ÓÒ º ¾µ Ø ÖÑ Ò Ö Ð ÓÖÖ ÒØ Ô Ö V = 0.3 κ µ Ø ÖÑ Ò Ö Ð ÓÖÖ ÒØ Ô Ö V = 5 κ p a Ë Ê Á ÁÇ ¾ Ì µ ÍÒ ØÖ Ò ØÓÖ n¹åçë ÓÒ Ø Ò ÔÓÐ Ð Ó Ö ØØ Ö ÞÞ ØÓ N A = 10 16 Ñ 3 t ox = 30 ÒÑ W = 3 µñ L = 1 µñ µ n = 0.08 Ñ 2»Î º Î Ò ÔÓÐ Ö ÞÞ ØÓ ÓÒ V GS = 5 κ ½µ Æ Ð Ó V DS = 0.1 Î Ö Ñ Ð Ò Ö µ Ø ÖÑ Ò Ö Ð Ö ØÓØ Ð ÑÓ Ð Ò Ð Ò Ð Ð³ Ò Ñ ÒØÓ Ð ÔÓØ ÒÞ Ð Ð ÑÔÓ Ð ØØÖ Ó Ò Ð Ò Ð º ¾µ Æ Ð Ó V DS = 2 Î Ø ÖÑ Ò Ö Ð³ Ò Ñ ÒØÓ Ð ÔÓØ ÒÞ Ð Ð ÑÔÓ Ð ØØÖ Ó Ò Ð Ò Ð ǫ critico µ º µ ÓÒ Ö Ö Ð³ ÔÖ ÓÒ Ð ÑÔÓ Ð ØØÖ Ó ÓØØ ÒÙØ Ò Ð ÔÙÒØÓ ¾µº ËÙÔÔÓÒ Ò Ó Ð ÑÔÓ Ð ØØÖ Ó Ö Ø Ó ÒÚ Ô Ö ǫ C = 10 6 Î»Ñ Ö Ð³ ÔÖ ÓÒ ÓÖÖ ØØ º ¾ Ë Ê Á ÁÇ Ì µ ½µ Ö Ú Ö Ð Ñ Ö Ô Ö Ð Ö Þ ÓÒ Ñ ÒØ Ð ÔÖÓ Ó Ë Ð ÖÙ ØÓ ÐÐÙ ØÖ ØÓ Ò ÙÖ º ¾µ Ò Ö Ð ÔÖÓ ÐÓ ÖÓ Ó Ò ØØÓ µ Ðг Ñ ØØ ØÓÖ Ð Ð Ó ÙÐ Ø ÔÓ p µ Ð ÓÒØ ØØÓ ÓÐÐ ØØÓÖ Ð Ð Ó ÙÐ Ø ÔÓ p Ô Ö ÙÒ ØÖ Ò ØÓÖ Ö Ð ÞÞ ØÓ Ñ ÒØ ÔÖÓ Ó Ë º
Ë Ê Á ÁÇ µ Æ Ð ÖÙ ØÓ Ò ÙÖ Q ÙÒ ØÖ Ò ØÓÖ ÔÓÐ Ö ÓÒ β fmin. = 300 h oe 0º M ÙÒ ØÖ Ò ØÓÖ n¹åçë ÓÒ N A = 5 10 15 Ñ 3 µ n = 0.08 Ñ 2»Î W = L Ð ÓÒ Ò ØÓÖ ÅÇË ÓÒ Ù Ö Ð ÞÞ ØÓ Ø ØÓ Ö ØØ Ö ÞÞ ØÓ ÓÒ ÙÒ Ñ ÙÖ C V Ö ÕÙ ÒÞ Ù Ö ÙÐØ Ø ÙÒ Ô Ø Ñ Ñ Ô Ö ÙÒ Ø ÙÔ Ö Ô Ö 8 10 4»Ñ 2 Ñ ÒØÖ Ð Ô Ø Ñ Ò Ñ Ø Ø Ñ ÙÖ Ø Ô Ö V GSubstrato = 1 Î ½µ Ø ÖÑ Ò Ö ÐÓ Ô ÓÖ ÐÐ³Ó Ó Ð ÙÒÞ ÓÒ Ð ÚÓÖÓ Ð Ø º Vcc 12 V R1 2 k Rd 2 k Cg Vu M R2 + Vs Cb 9 k R3 1K Q Rs 1 k ¾µ ÐÓÐ Ö Ð ÔÙÒØÓ Ö ÔÓ Ó ØÖ Ò ØÓÖ V BE = 0.7 εº µ Ò Ö Ð ÖÙ ØÓ ÕÙ Ú Ð ÒØ Ô Ö Ð Ú Ö Þ ÓÒ º ¾
Ë Ê Á ÁÇ ½ Ì µ Ä ÙÒÞ ÓÒ n + p Ò ÙÖ N A = 10 16 Ñ 3 µ n = 0.1 Ñ 2»Î τ n = 10 6 µ p = 0.045 Ñ 2»Î τ p = 10 6 S = 1 ÑÑ 2 µ a = 30 µñº Ä ÙÒÞ ÓÒ ÐÐÙÑ Ò Ø ÙÒ ÓÖÑ Ñ ÒØ ÓÒ ÙÒ ÒØ Ò Ø ÐÙÑ ÒÓ Ø Ð Ò Ö Ö 10 16 ÓÔÔ Ð ØØÖÓÒ ¹Ð ÙÒ Ô Ö Ñ 3 Ô Ö ÓÒ Óº ÌÖ ÙÖ Ö Ð Ö ÓÒ ÚÙÓØ Ñ ÒØÓº ½µ Æ Ð Ó V = 0.3 Î Ø ÖÑ Ò Ö Ð ÔÖÓ ÐÓ ÔÓÖØ ØÓÖ Ñ ÒÓÖ Ø Ö Ò ÐÐ ÙÒÞ ÓÒ º ¾µ Ø ÖÑ Ò Ö Ð ÓÖÖ ÒØ Ô Ö V = 0.3 κ µ Ø ÖÑ Ò Ö Ð ÓÖÖ ÒØ Ô Ö V = 5 κ p a ËÇÄÍ ÁÇÆ ½ ½µ ÐÓÐ ÑÓ Ú Ö Ô Ö Ñ ØÖ D n = kt q µ p = 2.59 10 3 L n = D p τ p = 50.89 µm ij ÕÙ Þ ÓÒ ÓÒØ ÒÙ Ø Ô Ö Ð³ Ó Ð ØØÖÓÒ Ö Ñ Ö ÙÐØ τ = τ p µ 0 = D n d 2 δn dx 2 δn τ +G OP ½µ Ä ÓÐÙÞ ÓÒ Ò Ö Ð ÔÙ Ö Ö ØØ ÓÑ δn(x) = Ae x Ln +Be x Ln +G OP τ ¾µ ÐÐ ÓÒ Þ ÓÒ ÓÒØÓÖÒÓ Ò x = 0 Ö Ð Þ ÓÒ Ë Ó Ð Ýµ x = a ÚÖ ÑÓ ) A+B +G OP τ = n p0 (e V V T 1 Ae a Ln +Be a Ln +G OP τ = 0
ÉÙ Ò A+B +10 16 = 2.41 10 15 0.555A+1.80B +10 16 = 0 m 3 ËÚÓÐ Ò Ó ÓÒØ ÓØØ Ò ÑÓ Ù ÔÙ Ö Ú Ö A = 2.93 10 15 B = 4.66 10 15 δn(x) = 2.93 10 15 e x Ln 4.66 10 15 e x Ln +10 16 µ ¾µ È Ö Ð ÐÓÐÓ ÐÐ ÓÖÖ ÒØ ÔÖÓ Ò Ð ÑÓ Ó Ù Ù Ð Ó ÐÓÐ Ð ÓÖÖ ÒØ Ù ÓÒ Ð ÙÒ Ò x = 0 Ó Ðг ØÖ ÑÓ ÐÐ Ö ÓÒ ÚÙÓØ Ñ ÒØÓ Ð Ù ÑÔ ÞÞ Ø Ø ØÖ ÙÖ Ø µ I = +qsd n dδn dx x=0 I = +qs D n L n ( A+B) I = +1.41 10 8 Ð Ø Ò ÓÒ ÔÓÐ Ö ÞÞ Þ ÓÒ V = 0.3 Î ÓÚÚ Ñ ÒØ ÓÒ Ö Ö Ò Ö ØØ + ÐÐ Ô ÖØ pµ ÕÙ Ò Ð ÓÖÖ ÒØ ÔÓ Ø Ú µ ÓÖÖ Ò ÒÚ Ö º ÉÙ ØÓ ÓÚÙØÓ ÐÐ ÔÖ ÒÞ Ðг ÐÐÙÑ Ò Þ ÓÒ º µ Æ Ð Ó V = 5 Î ÔÓÐ Ö ÞÞ Þ ÓÒ ÒÚ Ö ÐÐ Ô ÖØ pµ Ó Ò Ö Ô Ø Ö ØÙØØ Ô ÓÒ Ð Ú Ö ÓÒ Þ ÓÒ ÓÒØÓÖÒÓ Ò x = 0º ij Ö Þ Ó Ù Ö ØÖ ÙÖ Ö Ð Ö ÓÒ ÚÙÓØ Ñ ÒØÓ Ô Ö ÑÔÐ Ö ÓÒØ º ÉÙ Ø ÔÔÖÓ Ñ Þ ÓÒ ÙÖ Ñ ÒØ Ú Ð Ô Ö ÔÖ Ñ Ù ÔÙÒØ º È Ö ÕÙ ØÓ ÔÙÒØÓ Ö Ò Ñ ØØ Ö Ò ÓÒØÓ Ð Ö ÓÒ ÚÙÓØ Ñ ÒØÓº Ë Ù ÑÓ ÓÑÙÒÕÙ Ð Ù Ö Ñ ÒØÓ Ð Ø ØÓ A+B +G OP τ = n p0 Ae a Ln +Be a Ln +G OP τ = 0 A
ÚÖ ÑÓ A = 1.357 10 16 B = 3.57 10 15 ÉÙ Ò Ð ÓÖÖ ÒØ Ö ÙÐØ I = +qsd n dδn dx x=0 I = +qs D n L n ( A+B) I = +1.39 10 7 Ä ÓÖÖ ÒØ ÓÖÖ ÒÓÖ ÐÐ Ô ÖØ n ÐÐ Ô ÖØ p ÔÓ Ø Ú µ ÓÑ Ò Ð Ó ÔÖ ÒØ Ò Ú ÐÓÖ ÓÐÙØÓ Ö ÙÐØ Ñ ÓÖ ÐÐ ÔÖ ÒØ º A Ë Ê Á ÁÇ ¾ Ì µ ÍÒ ØÖ Ò ØÓÖ n¹åçë ÓÒ Ø Ò ÔÓÐ Ð Ó Ö ØØ Ö ÞÞ ØÓ N A = 10 16 Ñ 3 t ox = 30 ÒÑ W = 3 µñ L = 1 µñ µ n = 0.08 Ñ 2»Î º Î Ò ÔÓÐ Ö ÞÞ ØÓ ÓÒ V GS = 5 κ ½µ Æ Ð Ó V DS = 0.1 Î Ö Ñ Ð Ò Ö µ Ø ÖÑ Ò Ö Ð Ö ØÓØ Ð ÑÓ Ð Ò Ð Ò Ð Ð³ Ò Ñ ÒØÓ Ð ÔÓØ ÒÞ Ð Ð ÑÔÓ Ð ØØÖ Ó Ò Ð Ò Ð º ¾µ Æ Ð Ó V DS = 2 Î Ø ÖÑ Ò Ö Ð³ Ò Ñ ÒØÓ Ð ÔÓØ ÒÞ Ð Ð ÑÔÓ Ð ØØÖ Ó Ò Ð Ò Ð ǫ critico µ º µ ÓÒ Ö Ö Ð³ ÔÖ ÓÒ Ð ÑÔÓ Ð ØØÖ Ó ÓØØ ÒÙØ Ò Ð ÔÙÒØÓ ¾µº ËÙÔÔÓÒ Ò Ó Ð ÑÔÓ Ð ØØÖ Ó Ö Ø Ó ÒÚ Ô Ö ǫ C = 10 6 Î»Ñ Ö Ð³ ÔÖ ÓÒ ÓÖÖ ØØ º ¾ ËÇÄÍ ÁÇÆ ¾ ½µ ÐÓÐ ÑÓ Ð Ø Ò ÓÒ Ó Ð Φ MS Ò Ú ÐÓÖ ÓÐÙØÓ ÓØØÖ ÐÐ V TH µ ψ B = kt ( ) q ln NA = 0.347 V n i
Φ MS = E g 2q +ψ B = 0.887 C ox = ǫ ox = 1.15 10 3 F/m 2 t ox 2ǫs qn A 2ψ B V TH = +2ψ B Φ MS = 0.23 V C ox ÁÒ ÞÓÒ Ð Ò Ö Ô Ö Ô ÓÐ V DS µ Ð ÔÓØ ÒÞ Ð ÐÙÒ Ó Ð Ò Ð ÔÙ Ö ÓÒ Ö ØÓ ÔÖ Ø Ñ ÒØ Ð Ò Ö ÚÙÓÐ Ö ÑÔÓ Ð ØØÖ Ó Ó Ø ÒØ ǫ = V DS L = 105 V(y) = V DS L y V V/m ØÓ V DS Ô ÓÐ ÔÙ ØÖ ÙÖ Ö Ð Ö Ò Ð Ò Ð Ø Q n = WLC ox (V GS V TH ) = 1.64 10 14 Q W = 2ǫ s qn A 2ψ B WL = 1.45 10 15 C C ¾µ È Ö V DS = 2 Î V GS = 5 Î Ð ØÖ Ò ØÓÖ Ò ÞÓÒ ØÖ Ó Óº ÉÙ Ò ÚÖ ÑÓ [ W I DS = µ n C ox (V GS V TH )V DS V 2 ] DS = 2.08 ma µ L 2 Ë Ö Ò Ú ÖÓ Ô Ö Ó Ò Ò Ö Ó ÔÙÒØÓ y Ð Ò Ð [ ] W I DS = µ n C ox (V GS V TH )V(y) V(y)2 = 2.08 y 2 ma µ ÕÙ Ø ÕÙ Þ ÓÒ ÓÒ Ó Ö Ó ÔÓ ÑÓ Ö Ú Ö V(y) Ò ÙÒÞ ÓÒ y ÓØØ Ò Ò Ó V(y) = 4.77 22.75 15.08 10 6 y µ ÓÖÖ ØØ Ñ ÒØ V(L) = V DS = 2 κ È Ö ÓØØ Ò Ö Ð ÑÔÓ Ð ØØÖ Ó Ø Ö Ð Ö Ú Ø ε(y) = V y = 15.08 10 6 2 22.75 15.08 10 6 y µ
µ ÁÐ ÑÔÓ Ð ØØÖ Ó Ñ ÑÓ Ö ÙÐØ Ò ÔÖÓ Ñ Ø Ð Ö Ò Ô Ö y = 1 µñ Ö ÙÐØ ε max = 2.7 ÅÎ»Ñ ÑÓÐØÓ Ô Ö Ò Ð ÑÔÓ Ð ØØÖ Ó Ö Ø Óº ÉÙ Ò Ð ØÖ Ò ØÓÖ ÑÔÐ Ñ ÒØ Ò ØÙÖ Þ ÓÒ Ú ÐÓ Ø Ò ÕÙ ØÓ Ó Ð³ ÔÖ ÓÒ Ù Ø Ô Ö Ð ÐÓÐÓ ÐÐ ÓÖÖ ÒØ ÒÓÒ ÓÖÖ ØØ º Ë Ê Á ÁÇ Ì µ ½µ Ö Ú Ö Ð Ñ Ö Ô Ö Ð Ö Þ ÓÒ Ñ ÒØ Ð ÔÖÓ Ó Ë Ð ÖÙ ØÓ ÐÐÙ ØÖ ØÓ Ò ÙÖ º ¾µ Ò Ö Ð ÔÖÓ ÐÓ ÖÓ Ó Ò ØØÓ µ Ðг Ñ ØØ ØÓÖ Ð Ð Ó ÙÐ Ø ÔÓ p µ Ð ÓÒØ ØØÓ ÓÐÐ ØØÓÖ Ð Ð Ó ÙÐ Ø ÔÓ p Ô Ö ÙÒ ØÖ Ò ØÓÖ Ö Ð ÞÞ ØÓ Ñ ÒØ ÔÖÓ Ó Ë º ËÇÄÍ ÁÇÆ ln Na Nd p n p a) x ln Na Nd n p b) x
½µ ÁÒÒ ÒÞ ØÙØØÓ ØÙØØ ØÖ ÔÓ Ø Ú ØÖ Ò ØÓÖ ÓÒ Ò ØÓÖ Ö ¹ Ø ÒÞ µ ÔÓ ÓÒÓ Ö Ö Ø Ò ÐÐ Ø Û ÐÐ ÓÐ Ñ ÒØÓº ÁÐ ÓÒ Ò¹ ØÓÖ ÙÐ ÓÐÐ ØØÓÖ ÔÙ Ö Ö Ð ÞÞ ØÓ ÖÙØØ Ò Ó ÓÑ ÖÑ ØÙÖ Ò Ö ÓÖ Ð Ù ÓÒ n + Ð ÓÒØ ØØÓ ÓÐÐ ØØÓÖ ÓÑ ÖÑ ØÙÖ ÙÔ Ö ÓÖ ÔÙ ¹ Ö ÖÙØØ Ø ÙÒ Ñ Ø Ðº Ä Ñ Ö Ð ÓÒØ ØØÓ ÓÐÐ ØØÓÖ Ð Ñ Ø Ð Ô Ö Ð ÓÒØ ØØÓ ÓÐÐ ØØÓÖ ÔÙ Ö Ò Ø ÔÔÓ Ø Ñ ÒØ º Ä Ö Ø Ò¹ Þ ÔÙ Ö Ö Ð ÞÞ Ø Ñ ÒØ Ð Ù ÓÒ Ð Ù Ñ Ö ÓÒ Ð Ö Ð Ø ÚÓ ÓÒØ ØØÓ ÔÙ Ö ÐÑ ÒØ Ò Ø º ¾µ ÍÒ ÒÓ Ñ Ñ Ù ÔÖÓ Ð ÖÓ Ó Ò ØØÓ ÐÓ Ö ØÑÓ Ð Ú ÐÓÖ ÓÐÙØÓ ÐÐ Ö ÒÞ ØÖ Ð ÓÒ ÒØÖ Þ ÓÒ ÖÓ ÒØ ln N A N D Ò ÙÒÞ ÓÒ ÐÐ ÔÖÓ ÓÒ Ø xµ ÔÔ Ö ÓÑ Ù Ë Ê Á ÁÇ µ Vcc 12 V R1 Rd 2 k 2 k Cg Vu M R2 9 k Q + Vs Cb Rs R3 1 k 1K Æ Ð ÖÙ ØÓ Ò ÙÖ Q ÙÒ ØÖ Ò ØÓÖ ÔÓÐ Ö ÓÒ β fmin. = 300 h oe 0º M ÙÒ ØÖ Ò ØÓÖ n¹åçë ÓÒ N A = 5 10 15 Ñ 3 W = L µ n = 0.08
Ñ 2»Î Ð ÓÒ Ò ØÓÖ ÅÇË ÓÒ Ù Ö Ð ÞÞ ØÓ Ø ØÓ Ö ØØ Ö ÞÞ ØÓ ÓÒ ÙÒ Ñ ÙÖ C V Ö ÕÙ ÒÞ Ù Ö ÙÐØ Ø ÙÒ Ô Ø Ñ Ñ Ô Ö ÙÒ Ø ÙÔ Ö Ô Ö 8 10 4»Ñ 2 Ñ ÒØÖ Ð Ô Ø Ñ Ò Ñ Ø Ø Ñ ÙÖ Ø Ô Ö V GSubstrato = 1 Î ½µ Ø ÖÑ Ò Ö ÐÓ Ô ÓÖ ÐÐ³Ó Ó Ð ÙÒÞ ÓÒ Ð ÚÓÖÓ Ð Ø º ËÇÄÍ ÁÇÆ ½µ ÐÐ Ö ØØ Ö ÞÞ Þ ÓÒ C V ÓØØ Ò ÑÓ Ù ØÓ C ox = 8 10 4»Ñ 2 Ù t ox = ǫ ox C ox = 43 nm µ ÒÓÖ ÐÐ Ö ØØ Ö ÞÞ Þ ÓÒ C V ÑÓ Ð Ñ Ò ÑÓ ÐÐ Ô Ø Ô Ö V GSubst = V TH = 1 κ ÉÙ Ò ψ B = kt ( ) q ln NA = 0.329 V n i V th = 2ǫs qn a 2ψ B C ox +2ψ B +Φ MS Φ M = Φ S +0.07 = χ+ E g 2q +ψ B +0.07 = 5.04 V Φ MS = V th 2ǫs qn a 2ψ B C ox 2ψ B = 0.07 V ¾µ È Ö Ð ÔÙÒØÓ Ö ÔÓ Ó Ó ÑÓ ÐÓÐ Ö Ð Ø Ò ÓÒ ÓÐÐ ØØÓÖ ÑÔÓ Ø ÐÐ Ø Ò ÓÒ V B = V BE = 0.7 Î V C = V CE = 0.7 R 3 +R 2 R 3 = 7 V V G = V C ÕÙ ÔÓ ÑÓ Ö ÓÐÚ Ö Ð Ö ØÓ Ð ÖÙ ØÓ I R1 = V CC V B R 1 = 2.5 ma
V B I R2 R3 = = 0.7 ma R 2 +R 3 I C = I R1 I R2 R3 = 1.8 ma ÓÚ ØØÓ Ù Ó Ðг ÔÔÖÓ Ñ Þ ÓÒ Ô ÖØ ØÓÖ Ô ÒØ I B = I C /β fmin = 2.3 µ << I R2 R3 º ÕÙ ØÓ ÔÙÒØÓ ÔÓ ÑÓ ÐÓÐ Ö Ð ÓÖÖ ÒØ Ò Ð ØÖ Ò ØÓÖ ÅÇË ÔÓØ ÞÞ Ò Ó Ò ØÙÖ Þ ÓÒ I DS = µ n C ox W 2L (V GS V TH ) 2 V S R S = µ n C ox W 2L (V G V S V TH ) 2 Ê ÓÐÚ Ò Ó Ð³ ÕÙ Þ ÓÒ ÓÒ Ó Ö Ó ÓØØ Ò ÑÓ I DS = 0.85 Ñ Ù Ö ÙÐØ V DS = V CC R D I DS R S I DS = 9.45 Ô Ö Ù Ð ÅÇË ÙÖ Ñ ÒØ Ò ØÙÖ Þ ÓÒ º Ê ÙÑ Ò Ó Ô Ö Q È Ö M I C I E = 1.8 ma I C I B = = 2.3 β fmin µa V BE V γ = 0.7 V V CE = 7 V I DS = 0.85 ma V GS = V G V S = V G R S I DS = 6.15 V DS = 9.45 V V µ ÁÐ ÖÙ ØÓ ÕÙ Ú Ð ÒØ Ö ÙÐØ ÓÒ Ò ØÓÖ ÓÖØÓ ÖÙ Ø Ø µ
G gmvgs Vu Vs R1//R2 S Rs Rd