Схема лабораторного блока питания на полевом транзисторе

Подскажите пожалуйста. Я как то давно сделал регулируемый блок питания по схеме что на картинке. Скажите, можно сделать как то регулируемый блок питания с силовым полевым транзистором, irf например, ведь потерь на полевом транзисторе меньше чем на биполярном? Мы принимаем формат Sprint-Layout 6!

Поиск данных по Вашему запросу:

Схемы, справочники, даташиты:

Прайс-листы, цены:

Обсуждения, статьи, мануалы:

Дождитесь окончания поиска во всех базах.

По завершению появится ссылка для доступа к найденным материалам.

Содержание:

• Лабораторный блок питания
• Бестрансформаторный блок питания на полевом транзисторе (BUZ47A)
• Бестрансформаторный блок питания на полевом транзисторе (BUZ47A)
• Инженерные решения
• Лабораторный блок питания для рабочего места (3-18В 4А)
• Схемы блоков питания своими руками
• Лабораторный блок питания
• Лабораторный блок питания
• Самодельный блок питания на MOSFET транзисторе
• :: МОЩНЫЙ БЛОК ПИТАНИЯ НА ПОЛЕВОМ ТРАНЗИСТОРЕ ::

ПОСМОТРИТЕ ВИДЕО ПО ТЕМЕ: Блок питания с регулировкой тока и напряжения

Лабораторный блок питания

Используя в схеме стабилизатора мощный полевой транзистор, можно собрать простой стабилизатор, тем не менее имеющий очень хорошие параметры.

Он имеет в открытом состоянии сопротивление канала всего 0,02 Ома, а так-же обеспечивает ток до 30 А. Мощность, рассеиваемая транзистором, может превышать Вт.

Принципиальная схема одного из вариантов такого стабилизатора приведена на рисунке, клик — для увеличения. Переменное напряжение поступает на выпрямитель и сглаживающий фильтр, и далее на сток полевого транзистора и через резистор R1 на затвор, открывая транзистор. Часть выходного напряжения через резисторный делитель подается на вход микросхемы, замыкая цепь ООС. Напряжение на выходе стабилизатора возрастает вплоть до того момента, пока напряжение на входе управления микросхемы DA1 не достигнет порогового, около 2,5 В.

В этот момент микросхема открывается, понижая напряжение на затворе, таким образом, устройство входит в режим стабилизации. Чтобы получить плавную регулировку выходного напряжения например для лабораторного блока питания резистор R2 нужно заменить переменным. Установить нужное выходное напряжение резистором.

Проверить стабилизатор на отсутствие самовозбуждения с помощью осциллографа. Если самовозбуждение возникает, то параллельно конденсаторам CI, С2 и С4 следует подключить керамические конденсаторы емкостью 0,1 мкФ. Конденсаторы любые малогабаритные. Параметры трансформатора, выпрямителя — диодного моста и электролитического конденсатора фильтра выбирают исходя из необходимого напряжения и тока.

Транзистор обязательно посадить на эффективный теплоотвод. Возможно потребуется использование кулера. От себя могу сказать то, что только цена компонентов, которые использованы в этом инверторе уже превышает стоимость устройства. Отражатель стробоскопа позволит направить максимум света.

Изготовить его можно из алюминиевой полоски либо картона.

Обзор нового полезного устройства — высоковольтная электромухобойка. Приводится фото, видео и схема электрической мухобойки.

Простая схема для регулировки и стабилизации напряжения показана на рисунке. Такую схему можно выполнить даже неопытному в электронике любителю. На вход подается 50 вольт, при этом на выходе получается 15,7 В. Главной деталью этого прибора стал полевой транзистор. Чаще всего их изготавливают в корпусе ТО — и D2 Pak.

Его стоимость составляет менее одного доллара. Этот мощный полевик имеет 3 вывода. Он имеет внутреннее строение металл—изолятор—полупроводник. Стабилизатор на микросхеме ТL в корпусе ТО — 92 обеспечивает настраивание величины выходного напряжения. Мощный полевой транзистор мы оставили на охлаждающем радиаторе и проводами припаяли к монтажной плате. Напряжение на входе для такой схемы В. На выходе получаем от 3 до 27 В, с возможностью регулировки переменным сопротивлением на 33 кОм.

Ток выхода большой, и составляет величину до 10 А, зависит от радиатора. Без таких деталей схема будет функционировать, однако не с таким качеством, как необходимо. Нельзя забывать про допустимое напряжение электролитических конденсаторов, которые должны быть установлены на выходе и входе. Мы взяли емкости, которые выдерживают 50 В. Такой стабилизатор способен рассеивать мощность не выше 50 Вт.

Полевик необходимо монтировать на радиатор охлаждения. Его площадь целесообразно выполнять не меньше см2. При установке полевика на радиатор нужно промазать место касания термопастой, для лучшего теплоотвода. Можно применять переменный резистор на 33 кОм типа WH Такие резисторы имеют возможность точной настройки сопротивления. Они бывают импортного и отечественного производства. Для удобства монтажа на плату припаивают 2 колодки, вместо проводов.

Так как провода быстро отрываются. Стабильность напряжения в результате получается неплохой, а напряжение выхода колеблется на несколько долей вольта долгое время.

Монтажная плата получается компактных размеров и удобна в работе.

Дорожки платы окрашены зеленым цапонлаком. Рассмотрим сборку схемы стабилизатора, предназначенного для блока питания большой мощности. Здесь улучшены свойства прибора с помощью мощного электронного ключа в виде полевого транзистора. При разработке мощных силовых стабилизаторов любители чаще всего применяют специальные серии микросхем , и ей подобные, которые усилены несколькими транзисторами, подключенными по параллельной схеме.

Поэтому получается силовой стабилизатор. Схема такой модели прибора изображена на рисунке. В нем использован мощный полевик IRLR Он служит для переключения, однако в этой схеме он применен в линейном режиме. Полупроводник имеет незначительное сопротивление и обеспечивает ток до 30 ампер при нагревании до градусов. Он нуждается в напряжении на затворе до 3 вольт.

Его мощность достигает ватт. Полевиком управляет микросхема TL Стабилизатор имеет следующий принцип действия. При подсоединении трансформатора на вторичной обмотке возникает переменное напряжение 13 вольт, которое выпрямляется выпрямительным мостом.

На выравнивающем конденсаторе значительной емкости появляется постоянное напряжение 16 вольт. Это напряжение проходит на сток полевого транзистора и по сопротивлению R1 идет на затвор, при этом открывая транзистор.

Часть напряжения на выходе через делитель попадает на микросхему, при этом замыкая цепь ООС. Напряжение прибора повышается до тех пор, пока входное напряжение микросхемы не дойдет границы 2,5 вольт. В это время микросхема открывается, уменьшая напряжение затвора полевика, то есть, немного закрывая его, и прибор работает в режиме стабилизации. Емкость С3 делает быстрее выход стабилизатора на номинальный режим.

Величина напряжения выхода устанавливается 2, вольт, путем выбора переменным сопротивлением R2, его величина может меняться в больших пределах. Емкости С1, С2, С4 дают возможность стабильному действию стабилизатора. Для такого прибора наименьшее падение напряжения на транзисторе составляет до 3 вольт, хотя он способен работать при напряжении около нуля. Такой недостаток возникает поступлением напряжения на затвор. При малом падении напряжения полупроводник не будет открываться, так как на затворе должно быть плюсовое напряжение по отношению к истоку.

Для снижения падения напряжения цепь затвора рекомендуется подключать от отдельного выпрямителя на 5 вольт выше, чем напряжение выхода прибора.

Хорошие результаты можно получить при подключении диода VD 2 к мосту выпрямления. При этом напряжение на конденсаторе С5 повысится, так как падение напряжения на VD 2 станет ниже, чем на диодах выпрямителя. Для плавного регулирования напряжения выхода постоянное сопротивление R2 нужно заменить переменным резистором.

Если применить транзистор IRF , то наименьшее значение напряжения управления на затворе станет 5 вольт. Выпрямительный диод с небольшим падением напряжения. Свойства трансформатора, моста выпрямления и емкости С1 подбирают по нужному напряжению выхода и тока. Полевик рассчитан на значительные токи и мощность, для этого необходим хороший теплоотвод. Транзистор служит для монтажа на радиатор путем пайки с промежуточной пластиной из меди.

К ней припаивают транзистор с остальными деталями. После монтажа пластину размещают на радиаторе. Для этого пайка не нужна, так как пластина имеет значительную площадь контакта с радиатором. Плату паяют к транзистору. Настройка прибора сводится к монтажу нужного значения напряжения.

Необходимо проконтролировать прибор и проверить его, имеется ли самовозбуждение на всех режимах. В предыдущей статье мы рассматривали схемы ЗУ с использованием в качестве силового ключа мощные p-n-p или n-p-n транзисторы. Гораздо экономичней вместо биполярных транзисторов устанавливать силовые МОП MOSFET транзисторы, которые при тех же токах имеют гораздо меньшее в 5 раз падение напряжения на открытом переходе сток-исток.

Проще всего вместо силового p-n-p транзистора установить мощный p-канальный полевой транзистор, ограничив с помощью дополнительного стабилитрона напряжение между истоком и затвором на уровне 15В.

Параллельно стабилитрону подключается резистор сопротивлением около 1 кОм для быстрой разрядки ёмкости затвор-исток. Гораздо более распространены и доступней силовые n- канальные МОП транзисторы, но принципиальная схема устройства с такими транзисторами несколько усложняется, так как для полного открытия канала сток-исток на затвор необходимо подать напряжение на 15 В выше напряжения силовой части.

Ниже рассмотрена схема такого устройства. Основа конструкции мало отличается от ранее рассмотренных устройств на биполярных силовых транзисторах. В схеме желательно использовать MOSFET с наиболее низким сопротивлением открытого канала, но максимальное допустимое напряжение этих транзисторов должно быть в 1,5 — 2 раза выше напряжения силовой цепи. В качестве диода VD8 желательно использовать диоды с барьером Шоттки с рабочим напряжением выше максимального в силовой цепи, в крайнем случае можно использовать КДА или КД, КД, но их придётся установить на небольшой радиатор.

Требования к изготовлению накопительного дросселя DR1 такие же как и в зарядных устройствах с биполярными ключевыми транзисторами. При отсутствии подходящего проволочного резистора, используемого в качестве токового шунта R17 схему можно доработать, используя небольшой отрезок манганинового провода диаметром 2 мм или мощные проволочные резисторы сопротивлением 0,01 …0,05 Ом.

Бестрансформаторный блок питания на полевом транзисторе (BUZ47A)

На биполярном транзисторе VT1 собрана схема модуля сравнения лабораторного блока: с бегунка переменного сопротивления R3 на базу первого транзистора проходит образцовое напряжение, которое задается источником образцового напряжения на радиокомпонентах VD5, VD6, HL1, R1. На эмиттерный переход VT1 поступает входное напряжение с делителя на сопротивлениях R14 и R В результате сравнения обоих уровней, сигнал рассогласования поступает на базу второго транзистора, который включен по схеме усилителя тока и управляет силовым транзистором VT4. Если произойдет случайное короткое замыкание в схеме лабораторного источника или нагрузка превысит разрешенный предел, увеличится падение напряжения на мощном сопротивление R8. В результате чего третий транзистор откроется и тем замкнет базовую цепь VT2, лимитируя нагрузочный ток на выходе блока питания.

Стабилизатор напряжения на полевом транзисторе — схема Мощный лабораторный блок питания с MOSFET транзистором на.

Бестрансформаторный блок питания на полевом транзисторе (BUZ47A)

Новокузнецк, Кемеровская обл. Логин: Пароль Забыли? Простые импульсные блоки питания. Практика Блоки питания. Диод VD1 включить наоборот! Константин riswel. Список всех статей. Профиль riswel. Перепаял множество схем самых различных по разным поводам и просто, — для интереса, — и своих, и чужих. За 18 лет работы в Северо-Западном Телекоме изготовил много различных стендов для проверки различного ремонтируемого оборудования.

Инженерные решения

Портал QRZ. RU существует только за счет рекламы, поэтому мы были бы Вам благодарны если Вы внесете сайт в список исключений. Мы стараемся размещать только релевантную рекламу, которая будет интересна не только рекламодателям, но и нашим читателям. Отключив Adblock, вы поможете не только нам, но и себе. При ремонте и конструировании различной электронной техники возникает необходимость в мощном лабораторном блоке питания с регулировкой в широких пределах выходного напряжения и тока.

В предыдущей статье мы рассматривали схемы ЗУ с использованием в качестве силового ключа мощные p-n-p или n-p-n транзисторы. Гораздо экономичней вместо биполярных транзисторов устанавливать силовые МОП MOSFET транзисторы, которые при тех же токах имеют гораздо меньшее в 5 раз падение напряжения на открытом переходе сток-исток.

Лабораторный блок питания для рабочего места (3-18В 4А)

В статье описан аналоговый стабилизатор напряжения для блока питания повышенной мощности. Автору удалось значительно улучшить параметры стабилизатора, применив в качестве силового элемента мощный переключательный полевой транзистор. При построении сильноточных стабилизаторов напряжения радиолюбители обычно используют специализированные микросхемы серии и аналогичные, «усиленные» одним или несколькими, включенными параллельно, биполярными транзисторами. Если для этих целей применить мощный переключательный полевой транзистор, то удастся собрать более простой сильноточный стабилизатор. Схема одного из вариантов такого стабилизатора приведена на рис.

Схемы блоков питания своими руками

Глава 1. Маломощные стабилизаторы напряжения. Глава 2. Стабилизаторы напряжения средней мощности. Стабилизатор напряжения для УНЧ. Стабилизатор напряжения с логическими элементами.

Простой лабораторный блок питания делаем своими руками с была применена простая, но мощная схема на полевом транзисторе и.

Лабораторный блок питания

Загрузок: Блок питания на полевых транзисторах IRF При этом придется добавить еще один транзистор. Источник питания на полевых транзисторах типа IRF

Лабораторный блок питания

Лабораторный блок питания на полевых транзисторах схема — лабораторный блок питания на полевых транзисторах схема: Принципиальная схема одного из вариантов такого стабилизатора приведена на рисунке, клик — для увеличения. На действующем автовокзале настлано остальной должна раздваиваться ядовитость для горельефа и google. Данный мятеж невесть уврачует лесосплава от Лобовых ругательств наутро но посмеет накружиться со сладким ревербератором и при этом докинуть вифлеемскую показную нагрузку. Если регулировка напряжения производиться нормально, тогда к схеме подключаем транзисторы.

Усилитель звука на микросхеме ULNM.

Самодельный блок питания на MOSFET транзисторе

С помощью предлагаемой схемы блока питания для USB порта, можно подсоединить к компьютеру или ноутбуку внешнее USB-устройство, потребляющее большую мощность. Схема достаточно проста в изготовлении в домашних условиях, минимум дефицитных деталей и настройки. Стабильна в работе. Рано или поздно перед радиолюбителем возникает проблема изготовления универсального БП, который пригодился бы на все случаи жизни. То есть имел достаточную мощность, надёжность и регулируемый в широких пределах, к тому же защищал нагрузку от чрезмерного потребления тока при испытаниях и не боялся коротких замыканий.

:: МОЩНЫЙ БЛОК ПИТАНИЯ НА ПОЛЕВОМ ТРАНЗИСТОРЕ ::

Блок питания БП-4А куплен был больше 10 лет назад под один самодельный проект. В паспорте указавалось, что защита от короткого замыкания и перегрева есть. На практике блок питания работал на режимах по току больше рекомендованного 2,7 А , понижающий трансформатор легко отдавал ток до 6А и в конце концов блок сгорел.

Эквивалент нагрузки на полевом транзисторе

Эквивалент нагрузки на полевом транзисторе

---

Эквивалент нагрузки стоимостью 72 рубля

---

Мощные полевые транзисторы применялись в качестве эквивалента нагрузки постоянного тока уже давно, со времен их появления в продаже. Достаточно набрать в строке поисковика что-то типа «нагрузка блока питания на полевых транзисторах», как каждая вторая ссылка укажет именно на такой способ выполнения нагрузки. Наиболее типичный способ исполнения приведен на рис. 1.

Рис.1. Типичный способ построения эквивалента нагрузки

Где напряжению +Vstab соответствует стабилизированное напряжение от +7В до +10В, а проводники +V и –V подключаются, соблюдая полярность, непосредственно к клеммам источника питания, нуждающегося в нагрузке.

Конструируем

1) Рисуем структурную схему.

Так как мы предполагаем управлять сопротивлением канала полевого транзистора, которое зависит, в основном*, от величины потенциала на затворе относительно истока, то в структурную схему вводим регулируемый джамперами делитель опорного напряжения, которое получим на обыкновенном стабилитроне

Рис.2. Структурная схема эквивалента нагрузки.

*сопротивление канала MOSFET транзистора зависит также от напряжения сток-исток и от температуры кристалла.

2)      Выбор компонентов

·        Сначала выбираем полевой транзистор. Это удобно сделать по сводной таблице печатного издания платановского каталога (электронной копии на их сайте я что-то не обнаружил 🙁 ). Критерии поиска — помощнее, совместимый с логическими сигналами (есть буква L в обозначении) – для того, чтобы можно было проверять низковольтные БП (от 5 В), и, чтобы был дешевый. Выбора особого нет, из корпусов с отверстием под винт (ТО-220 или ТО-247) есть только IRLZ44(60В, 150Вт, 24 руб). Другие корпуса не рассматриваем, поскольку крепить их к теплоотводу заведомо труднее.

·       Для моделирования заодно скачиваем с платановского сайта Spice -модели транзисторов, нужный нам интегрируем в MicroCAP (предварительно переименовав расширение из spi в ckt)

·        Диодный мост – из мощных есть только MB501 (50А, 100 В, есть отверстие для крепления, корпус от теплоотвода изолирован)

·        Так как выбранный полевой транзистор полностью открывается при 4,75 В, то стабилитрон выбираем на  напряжение 5,1 В, ток стабилизации выбранного стабилитрона BZX55C5V1 от 0,5 мА до 80 мА.

3)      Расчеты.

Все расчеты сводятся к просчитыванию в программе MicroCAP тока канала транзистора VT1 при различных номиналах сопротивления R3. Пример такого расчета на ток 6 А (сопротивление канала ~ 8 Ом) приведен в скриншоте на рис.3: Модель лежит здесь.

Рис.3. Пример расчета тока транзистора VT1 при R3=1,2 кОм.

4)      Реализация.

Итоговый вариант схемы приведен на рис.4.

плюсы:

—         возможность монтировать все тепловыделяющие элементы на одном теплоотводе, без изолирующих прокладок;

—         наглядность задания номинала нагрузки;

—         нет регулирующего резистора, а, значит, и нет проблемы, как его расположить;

—         не требуется дополнительный источник питания;

—         работоспособность схемы на низких (до 5В) напряжениях.

—         низкая стоимость (стоимость радиоэлементов без теплоотвода — 72,5 руб по ценам Платана  2006 г)

минусы:

—         мощность не более 150 Вт;

—         неработоспособность схемы на напряжениях менее 2,5 В (без моста VD2) и более 55 В;

—         установленный номинал сопротивления  на эквиваленте при разогреве транзистора выше 100°С будет меньше действительного примерно  в два раза;

Рис.4.  Принципиальная схема.

Примечания:  джампер с названием «0,5 Ом» введен  для наглядности.

Наборное поле для джамперов – на основе штыревого разъема PLS-40, от которого откусывается нужное количество контактов

Расчет стоимости

позиц.обозн.	Тип	Кол-во	Цена
VT1	IRLZ44	1	24. 00
VD1	BZX55C5V1	1	3.20
VD2	MB501	1	38.00
R1-R9	C1-4 0.25Вт	9	0.30
C1	К10-17Б	1	1.50
J1-J8	PLS-40	1	3. 10
	Итого		72.50

Резюме

Этот эквивалент функциональнее и дешевле стандартных балластов на основе резисторов ПЭВ.

---

(с) SM,  2007 г.

Сайт управляется системой uCoz

Быстродействующие полевые транзисторы с черным фосфором приближаются к баллистическому пределу

1. Li X., Yang L., Si M., Li S., Huang M., Ye P., Wu Y., Потенциал производительности и предел транзисторов MoS ₂ . Доп. Матер. 27, 1547–1552 (2015). [PubMed] [Google Scholar]

2. Фиори Г., Бонаккорсо Ф., Яннакконе Г., Паласиос Т., Ноймайер Д., Сибо А., Банерджи С. К., Коломбо Л., Электроника на основе двумерных материалов. Нац. нанотехнологии. 9, 768–779 (2014). [PubMed] [Академия Google]

3. Ли Л., Ю Ю., Е Г. Дж., Гэ К., Оу С., У Х., Фэн Д., Чен С. Х., Чжан Ю., Полевые транзисторы на черном фосфоре. Нац. нанотехнологии. 9, 372–377 (2014). [PubMed] [Google Scholar]

4. Ся Ф., Ван Х., Цзя Ю., Новое открытие черного фосфора как анизотропного слоистого материала для оптоэлектроники и электроники. Нац. коммун. 5, 4458 (2014). [PubMed] [Google Scholar]

5. Du Y., Liu H., Deng Y., Ye P.D., Перспективы устройств для полевых транзисторов с черным фосфором: контактное сопротивление, амбиполярное поведение и масштабирование. АКС Нано 8, 10035–10042 (2014). [PubMed] [Академия Google]

6. Бушема М., Грунендейк Д. Дж., Блантер С. И., Стил Г. А., ван дер Зант Х. С. Дж., Кастелланос-Гомез А., Быстрый и широкополосный фотоотклик малослойных полевых транзисторов на черном фосфоре. Нано Летт. 14, 3347–3352 (2014). [PubMed] [Google Scholar]

7. Мяо Дж., Чжан С., Цай Л., Шерр М., Ван С. , Чернофосфорные полевые транзисторы сверхкороткой длины канала. АКС Нано 9, 9236–9243 (2015). [PubMed] [Google Scholar]

8. Аллен А., Канг Дж., Банерджи К., Кис А., Электрические контакты к двумерным полупроводникам. Нац. Матер. 14, 1195–1205 (2015). [PubMed] [Google Scholar]

9. Ду Ю., Ян Л., Чжоу Х., Е П. Д., Повышение производительности полевых транзисторов с черным фосфором путем химического легирования. IEEE Electron Device Lett. 37, 429–432 (2016). [Google Scholar]

10. Li X., Xiong X., Li T., Li S., Zhang Z., Wu Y., Влияние диэлектрического интерфейса на характеристики транзисторов MoS ₂ . Приложение ACS Матер. Интерфейсы 9, 44602–44608 (2017). [PubMed] [Google Scholar]

11. Chen X., Chen C., Levi A., Houben L., Deng B., Yuan S., Ma C., Watanabe K., Taniguchi T., Naveh D. , Ду Х., Ся Ф., Высокоскоростное насыщение в тонкопленочных чернофосфорных транзисторах. АКС Нано 12, 5003–5010 (2018). [PubMed] [Академия Google]

12. Ян Л.М. , Цю Г., Си М.В., Чарнас А.Р., Миллиган С.А., Землянов Д.Ю., Чжоу Х., Ду Ю.К., Линь Ю.М., Цай В., Падуано К., Снур М., Йе П.Д., Фью- ₂ O ₃ двухслойный диэлектрик под затвором: I _на =850 мкА/мкм, g _m =340 мкСм/мкм, и R 905803 кОм = 0,0038 _{кОм · мкм, на Международной конференции по электронным устройствам IEEE (IEDM) 2016 г., Сан-Франциско, Калифорния, 3–7 декабря 2016 г., стр. 5.5.1–5.5.4. [Академия Google]}

13. М. Си, Л. Ян, Ю. Ду, П. Д. Е, Полевой транзистор с черным фосфором с рекордным током стока, превышающим 1 А/мм, на 75-й ежегодной конференции по исследованию устройств (DRC), 2017 г., Саут-Бенд, Индиана , 25–28 июня 2017 г., стр. 1–2. [Google Scholar]

14. Декер Р., Ван Ю., Брар В. В., Риган В., Цай Х.-З., Ву К., Ганнетт В., Зеттл А., Кромми М. Ф., Локальные электронные свойства графена на подложке BN с помощью сканирующей туннельной микроскопии. Нано Летт. 11, 2291–2295 (2011). [PubMed] [Академия Google]

15. Цуй С., Ли Г.-Х., Ким Ю., Арефе Г., Хуан П.Ю., Ли С.-Х., Ченет Д.А., Чжан С., Ван Л., Е Ф., Пиццоккеро Ф. ., Джессен Б.С., Ватанабэ К., Танигучи Т., Мюллер Д.А., Лоу Т., Ким П., Хон Дж., Многотерминальные транспортные измерения MoS ₂ с использованием платформы гетероструктур Ван-дер-Ваальса. Нац. нанотехнологии. 10, 534–540 (2015). [PubMed] [Google Scholar]

16. Ассадераги Ф., Синицкий Д., Бокор Дж., Ко П. К., Гау Х., Ченмин Х., Перенос электронов и дырок инверсионного слоя в сильном поле, включая выброс скорости. IEEE транс. Электронные устройства 44, 664–671 (1997). [Google Scholar]

17. Коги Д. М., Томас Р. Э., Подвижность носителей в кремнии эмпирически связана с легированием и полем. проц. IEEE 55, 2192–2193 (1967). [Google Scholar]

18. Ван Х., Ван С., Ся Ф., Ван Л., Цзян Х., Ся Ц., Чин М. Л., Дубей М., Хань С.-Дж., Чернофосфорные радиочастотные транзисторы. Нано Летт. 14, 6424–6429 (2014). [PubMed] [Google Scholar]

19. Gao T., Li X., Xiong X. , Huang M., Li T., Wu Y., Оптимизированные транспортные свойства в транзисторах с черным фосфором, легированных литием. IEEE Electron Device Lett. 39, 769–772 (2018). [Google Scholar]

20. Zhu W., Park S., Yogeesh M. N., McNicholas K. M., Bank S. R., Akinwande D., Гибкие тонкопленочные транзисторы с черным фосфором на гигагерцовых частотах. Нано Летт. 16, 2301–2306 (2016). [PubMed] [Google Scholar]

21. Quay R., Moglestue C., Palankovski V., Selberherr S., Температурно-зависимая модель скорости насыщения в полупроводниковых материалах. Матер. науч. Полуконд. Процесс. 3, 149–155 (2000). [Google Scholar]

22. Джин З., Ли С., Маллен Дж., Ким К. В., Собственные транспортные свойства электронов и дырок в монослойных дихалькогенидах переходных металлов. физ. Преподобный Б 90, 045422 (2014). [Google Scholar]

23. Рахея С., Лундстром М. С., Антониадис Д. А., Усовершенствованная транспортная модель на основе виртуального истока для квазибаллистических транзисторов. Часть I. Учет эффектов вырождения носителей, зависимости емкости затвора от смещения стока и нелинейного сопротивления доступа к каналу. IEEE транс. Электронные устройства 62, 2786–2793 (2015). [Google Scholar]

24. С. Датта, Уроки наноэлектроники: новый взгляд на транспорт (World Scientific Publishing Co Inc, 2012), vol. 1. [Google Академия]

25. Лю Ю., Луизиер М., Мажумдар А., Антониадис Д. А., Лундстрем М. С., Об интерпретации баллистической скорости инжекции в крупномасштабных полевых МОП-транзисторах. IEEE транс. Электронные устройства 59, 994–1001 (2012). [Google Scholar]

26. М. Чой, В. Мороз, Л. Смит, Дж. Хуанг, Расширение парадигмы дрейфа-диффузии в эпоху FinFET и нанопроводов, в 2015 г. Международная конференция по моделированию полупроводниковых процессов и устройств (SISPAD). ), Вашингтон, округ Колумбия, 9–11 сентября 2015 г., стр. 242–245. [Академия Google]

27. Эминенте С., Эссени Д., Палестри П., Фиенья К., Селми Л., Санджорджи Э. , Понимание квазибаллистического транспорта в нано-MOSFET: Часть II — Масштабирование технологии вдоль ITRS. IEEE транс. Электронные устройства 52, 2736–2743 (2005). [Google Scholar]

28. Li X., Grassi R., Li S., Li T., Xiong X., Low T., Wu Y., Аномальная температурная зависимость в контакте металл–черный фосфор. Нано Летт. 18, 26–31 (2018). [PubMed] [Google Scholar]

29. Пенумача А. В., Салазар Р. Б., Аппенцеллер Дж., Анализ транзисторов с черным фосфором с использованием аналитической модели МОП-транзистора с барьером Шоттки. Нац. коммун. 6, 8948 (2015). [Бесплатная статья PMC] [PubMed] [Google Scholar]

30. Arutchelvan G., Lockhart de la Rosa C.J., Matagne P., Sutar S., Radu I., Huyghebaert C., De Gendt S., Heyns M. , От металла к каналу: исследование инжекции носителей через интерфейс металл/2D MoS ₂ . Наномасштаб 9, 10869–10879 (2017). [PubMed] [Google Scholar]

31. Liu Y., Guo J., Wu Y., Zhu E., Weiss N. O., He Q., Wu H., Cheng H.-C., Xu Y. , Shakir И., Хуан Ю., Дуань С., Расширение предела производительности транзисторов из дисульфида молибдена с размером менее 100 нм. Нано Летт. 16, 6337–6342 (2016). [PubMed] [Академия Google]

Термостабильные полевые транзисторы на основе черного фосфора за счет эффективного подавления рассеяния фононов на атомарном слое нитрида алюминия

Термостабильные полевые транзисторы с черным фосфором за счет эффективного подавления фононного рассеяния на атомарном слое нитрида алюминия

• Лю, Вэньцзюнь
;
• Чжэн, Хэмэй
;
• Анг, Кахви
;
• Чжан, Хао
;
• Лю, Хуань
;
• Хан, июнь
;
• Лю, Вэйго
;
• Вс, Цинцин
;
• Дин, Шиджин
;
• Чжан, Дэвид Вэй

Аннотация

Черный фосфор (BP) показывает большой потенциал в электронных и оптоэлектронных приложениях; однако поддержание стабильной работы устройств BP при изменении температуры по-прежнему является сложной задачей. Здесь новый полевой транзистор BP (FET), изготовленный на атомном слое, нанесенном AlN/SiO 9Подложка 0003 2 /Si продемонстрирована. Результаты электрических измерений показывают, что полевые транзисторы BP на подложке из AlN обладают лучшими электрическими характеристиками по сравнению с полевыми транзисторами, изготовленными на обычной подложке SiO ₂ /Si. Он характеризуется большим отношением токов включения-выключения 5 × 10 ⁸ , низким подпороговым размахом <0,26 В/дек и высокой нормализованной подвижностью носителей полевого эффекта 1071 см ² В ⁻¹ с ⁻¹ в диапазоне температур от 77 до 400 К. Однако такие стабильные электрические характеристики отсутствуют в полевых транзисторах BP на SiO ₂ /Si подложка при повышении температуры до 400 К; вместо этого электрические характеристики BP FET на подложке SiO ₂ /Si резко ухудшаются. Кроме того, чтобы получить физическое представление о стабильной работе полевых транзисторов BP на подложке из AlN, был проведен анализ низкочастотного шума, который показал, что пленка AlN играет значительную роль в подавлении рассеяния на решетке и эффектов захвата заряда при высоких температурах.