Site Loader

Принцип усиления сигналов в полевых транзисторах с изолированным затвором (МДП-транзисторы)

 

Усиление электрических сигналов в МДП-транзисторах оказывается несколько более сложным процессом по сравнению с полевыми транзисторами с управляющим переходом. Однако все принципы (влияние слабого сигнала на мощный поток зарядов) остаются прежними. Рассмотрим для начала МДП-транзистор со встроенным каналом.

На рис. 2-1.6 показана схема, в которой на выводы стока и истока МДП-транзистора со встроенным каналом \(n\)-типа подано достаточно большое напряжение от внешнего мощного источника питания плюсом к стоку и минусом к истоку. В результате в полупроводниковой структуре возникает поток электронов от истока к стоку. Он протекает через достаточно узкую дорожку (канал) из полупроводника \(n\)-типа, встроенную в массивную подложку \(p\)-типа и соединяющую \(n\)-области стока и истока.

 

Рис.

2-1.6. Схема подачи напряжений на МДП-транзистор со встроенным каналом \(n\)-типа для обеспечения режима усиления

 

Очень близко к каналу (но не имея с ним электрического контакта) расположен металлический затвор. Если теперь мы приложим к затвору транзистора некоторое незначительное по величине и положительное относительно истока напряжение (рис. 2-1.6), то ситуация несколько изменяется. Положительный потенциал затвора будет создавать в полупроводниковой структуре приповерхностное электрическое поле, которое окажет влияние на величину проводимости канала. Поскольку поле положительное, в структуре возникает эффект подталкивания движения электронов от истока через канал к стоку, т.е. ток через канал будет расти. Здесь уместно вспомнить, как при описании биполоярных транзисторов мы рассматривали аналогичный в чем-то эффект — подталкивание электронов разностью потенциалов на эмиттерно-базовом \(p\)-\(n\)-переходе увеличивало их поток, достигающий следующего за базой коллектора.

Однако МДП-транзистор со встроенным каналом отличается от обычного биполярного транзистора тем, что ток в канале здесь существует уже при нулевом напряжении затвора. Более того, мы можем прикладывать к затвору не только положительное относительно истока напряжение, но и отрицательное (рис. 1.6). При этом отрицательное приповерхностное электрическое поле будет отталкивать электроны, препятствуя их прохождению через \(n\)-канал от истока к стоку, ток через канал будет падать и при достижении отрицательным напряжением на затворе некоторого уровня (напряжение отсечки) совсем прекратится.

Заметим, что поскольку затвор полностью изолирован от основной полупроводниковой структуры, ток через него почти не течет, что означает возможность использования рекордно маломощных источников сигнала для управления МДП-транзистором. Таким образом, мы имеем очень слабый ток в цепи сток—затвор (обусловлен токами утечки и емкостной связью) и сильный управляемый ток в цепи сток—исток транзистора. Повышая напряжение на участке исток—затвор транзистора, мы будем увеличивать мощность потока электронов, при этом токи в цепях будут соответственно расти.

Понижая это напряжение, мы будем уменьшать мощность потока электронов, а токи в цепях будут падать.

Мы описали работу полевого МДП-транзистора со встроенным каналом \(n\)-типа. Для \(p\)-канальных приборов все выглядит совершенно аналогично. Только здесь мы должны рассматривать не потоки электронов, а потоки положительных зарядов — дырок. При этом полярности всех внешних напряжений меняются на обратные. Других отличий нет.

Работа МДП-транзистора с индуцированным каналом очень похожа на работу МДП-транзистора со встроенным каналом. Главное отличие здесь в том, что в таком МДП-транзисторе нет физически встраиваемого участка с соответствующим типом проводимости, соединяющего области истока и стока. Это значит, что при подаче на сток и исток данного транзистора некоторого внешнего напряжения потоки зарядов в структуре отсутствуют — ток в цепи не протекает.

Рассмотрим далее рис. 2-1.7. Он соответствует \(p\)-канальному МДП-транзистору с индуцированным каналом (подложка \(n\)-типа). Заметим, что мы преднамеренно стали рассматривать прибор именно такого типа проводимости. Дело в том, что \(n\)-канальные МДП-транзисторы с индуцированным каналом из-за ряда физических эффектов и технологических причин практически не используются.

 

Рис. 2-1.7. Схема подачи напряжений на МДП-транзистор с индуцированным каналом \(p\)-типа для обеспечения режима усиления

 

Как видно из рис. 2-1.7, мы прикладываем достаточно большое напряжение от внешнего мощного источника питания минусом к стоку и плюсом к истоку. Если одновременно мы приложим к затвору транзистора некоторое отрицательное относительно истока напряжение, то происходит следующее. Отрицательный потенциал затвора создает в полупроводнике приповерхностное электрическое поле, которое оказывает влияние на некоторую незначительную область подложки, лежащую непосредственно под затвором между областями стока и истока.

Поскольку поле отрицательное, в структуре возникает эффект подталкивания движения положительных зарядов (дырок) от истока через подвергшуюся воздействию электрического поля область (индуцированный канал) к стоку, т.е. начинается протекание тока от истока к стоку. Все остальное происходит совершенно аналогично тому, как это было при рассмотрении МДП-транзисторов со встроенным каналом. Очевидно, однако, что поток зарядов в индуцированном канале может существовать только при одной определенной полярности напряжения на затворе, а не при разных, как для встроенного канала.

Итак, оказывается, что в МДП-транзисторе можно создать сильный электрический ток в цепи «сток — исток — внешний мощный источник питания» при сверхслабом токе в цепи «сток — затвор — маломощный источник сигнала». Причем данное слабое воздействие на затвор оказывает управляющее действие на ток в сток-истоковой цепи. Если далее в стоковую или истоковую цепь транзистора (рис. 2-1.6, 2-1.7) включить некоторое сопротивление (нагрузку

), то окажется, что ток и напряжение на нем повторяют форму входного сигнала на затворе транзистора, но мощность подаваемая на него, гораздо выше мощности входного сигнала, т. е. происходит усиление.

У МДП-транзисторов всех типов потенциал подложки относительно истока оказывает заметное влияние на характеристики и параметры транзистора. Это обусловлено влиянием подложки на проводимость канала, т.е. подложка может выполнять функции затвора. Напряжение на подложке относительно истока должно иметь такую полярность, чтобы \(p\)-\(n\)-переход исток—подложка был смещен в обратном направлении. При этом \(p\)-\(n\)-переход канал—подложка действует также, как затвор для транзистора с управляющим \(p\)-\(n\)-переходом. Естественно, в транзисторах с внутренним соединением истока с подложкой данный эффект не может проявляться.

 

 

< Предыдущая   Следующая >

транзистор — это… Что такое МДП-транзистор?

  • МДП-технология
  • МИД

Смотреть что такое «МДП-транзистор» в других словарях:

  • полевой МДП-транзистор — metalo dielektriko puslaidininkio lauko tranzistorius statusas T sritis radioelektronika atitikmenys: angl.

    metal insulator semiconductor FET; metal insulator semiconductor field effect transistor vok. Feldeffekttransistor mit Metall Isolator… …   Radioelektronikos terminų žodynas

  • МДП — МДП: МДП маниакально депрессивный психоз. МДП мини дизель поезд МДП моторный дельтаплан, чаще используется название дельталёт МДП в авиации, местный диспетчерский пункт. МДП транзистор полевой транзистор со структурой «Металл Диэлектрик… …   Википедия

  • МДП (значения) — МДП: МДП маниакально депрессивный психоз. МДП мини дизель поезд МДП моторный дельтаплан, чаще используется название дельталёт МДП в авиации, местный диспетчерский пункт. МДП транзистор полевой транзистор со структурой «Металл Диэлектрик… …   Википедия

  • Транзистор — Дискретные транзисторы в различном конструктивном оформлении …   Википедия

  • Полевой транзистор — Полевой транзистор (англ. field effect transistor, FET) полупроводниковый прибор, в котором ток изменяется в результате действия перпендикулярного току электрического поля, создаваемого входным сигналом. Протекание в полевом транзисторе… …   Википедия

  • Униполярный транзистор — Полевой транзистор полупроводниковый прибор, в котором ток изменяется в результате действия перпендикулярного току электрического поля, создаваемого входным сигналом. Протекание в полевом транзисторе рабочего тока обусловлено носителями заряда… …   Википедия

  • ПОЛЕВОЙ ТРАНЗИСТОР — транзистор, в к ром управление протекающим через него током осуществляется электрич. полем, перпендикулярным направлению тока. Принцип работы П. т., сформулированный в 1920 х гг., поясняется на рис. 1. Тонкая пластинка полупроводника (канал)… …   Физическая энциклопедия

  • полевой транзистор типа металл-диэлектрик-полупроводник — МДП транзистор Полевой транзистор с изолированным затвором, в котором в качестве изоляционного слоя между каждым металлическим затвором и проводящим каналом используется диэлектрик. [ГОСТ 15133 77] Тематики полупроводниковые приборы Синонимы МДП… …   Справочник технического переводчика

  • полевой транзистор типа металл-диэлектрик-полупроводник — metalo dielektriko puslaidininkio lauko tranzistorius statusas T sritis radioelektronika atitikmenys: angl. metal insulator semiconductor FET; metal insulator semiconductor field effect transistor vok. Feldeffekttransistor mit Metall Isolator… …   Radioelektronikos terminų žodynas

  • ПОЛЕВОЙ ТРАНЗИСТОР — транзистор, в к ром изменение тока происходит под действием перпендикулярного ему электрич. поля, создаваемого входным сигналом. Протекание рабочего тока в П. т. обусловлено носителями заряда только одного знака (электронами или дырками), поэтому …   Большой энциклопедический политехнический словарь

  • Полевой транзистор —         канальный транзистор, полупроводниковый прибор, в котором ток изменяется в результате действия перпендикулярного току электрического поля, создаваемого входным сигналом. Протекание в П. т. рабочего тока обусловлено носителями заряда… …   Большая советская энциклопедия

МДП-транзистор с индуцированным каналом

В МДП-транзисторе с индуцированным каналом отсутствует структурно выраженный токопроводящий канал между истоком и стоком. Этот канал индуцируется в рабочем режиме транзистора соответствующим напряжением Uзи.

Рассмотрим    принцип         действия         МДП-транзистора     с

индуцированным каналом p-типа (рис. 3.16).

а          б          в

Рис. 3.16. МДП-транзистор с встроенным каналом: схема включения (а), УГО без вывода и с выводом от подложки (б), схема включения с общим истоком (в)

На электроды транзистора подаѐтся внешнее напряжение. Полярность напряжения показана на рис. 3.16.

В зависимости от величины и полярности напряжения можно рассмотреть три случая:

1. Uзи=0. В этом случае p-n-переход между стоком и подложкой включѐн в обратном направлении и препятствует протеканию тока Iс (Ic=0).

2.         Uзи>0. Положительное напряжение затвора относительно

истока и подложки создаѐт электрическое поле, которое через диэлектрик проникает на некоторую глубину в приконтактный слой подложки, выталкивает из него дырки и притягивает электроны, и ток стока равен нулю.

3. Uзи<0. Отрицательное напряжение затвора относительно истока и подложки создаѐт электрическое поле, которое через диэлектрик проникает на некоторую глубину в приконтактный слой подложки, выталкивает из него основные носители заряда (электроны) и притягивает неосновные носители (дырки). Это приводит к обеднению приконтактного слоя электронами и обогащению его дырками. При некоторой величине напряжения Uзи, которое   называют   пороговым   напряжением   затвора      пор ,   в приконтактном слое подложки начинается смена типа электропроводности с электронной на дырочную. При дальнейшем увеличении отрицательного напряжения в подложке между истоком и стоком индуцируется токопроводящий канал p-типа (рис. 3.16). При этом большему отрицательному напряжению Uзи соответствует

большая концентрация дырок в канале и, следовательно, большая

проводимость индуцированного канала. Свойства индуцированного канала зависят от степени его обогащения дырками, поэтому говорят, что ПТ с индуцированным каналом работают в режиме обогащения, а сами транзисторы этого типа иногда называют обогащенными.

На       рис.     3.17     показано         семейство       статических   выходных

(стоковых)   характеристик   МДП-транзистора  с   индуцированным

каналом  p-типа   Ic=f(Uси)   при   Uзи=const  (рис.   3.17,а)   и   стокозатворная характеристика Ic=f(Uзи) при Uси=const (рис. 3.17,б). Последнюю характеристику, как и в предыдущих случаях, можно

построить по точкам, определяющим значения Ic  при Uси=const и

различных значениях

пор зи             зи

.  При

пор зи             зи

ток  Ic   ,  будет

равен  остаточному  току  стока

Iост ,  который  является  обратным

током  p-n-перехода  сток-подложка  и  имеет  относительно  малое значение.

Основные параметры МДП-транзистора аналогичны параметрам ПТ с p-n-переходом и имеют тот же физический смысл. Только  в  МДП-транзисторах с  индуцированным каналом  вместо

отс

параметра напряжения отсечки

Uзи

вводят параметр – пороговое

пор

значение         затвора           зи

.            Наличие         диэлектрика,  изолирующего

затвор  от  канала,  увеличивает  на  несколько  порядков  входное сопротивление МДП-транзисторов (до 1015 Ом).

Рис. 3.17. Статические характеристики МДП-транзистора с индуцированным каналом p-типа: входная (а), выходная (б)

Таблица 3.3

У всех типов МДП-транзисторов потенциал подложки относительно истока, если она с ним не соединена, оказывает влияние на их параметры и ВАХ. По своему воздействию на проводимость канала подложка выполняет роль второго затвора, при этом p-n-переход исток-подложка включается в обратном направлении.

МДП-транзисторы различных типов имеют различное условное графическое обозначение на схемах, разные полярности электродных напряжений относительно истока и разные режимы работы (табл. 3.3).

4. ТИРИСТОРЫ

Термин ―тиристор‖ обозначает любой полупроводниковый ключевой прибор, два возможных состояния которого (закрытое и открытое)  обусловлены  внутренней  положительной  обратной связью в многослойной структуре.

Материал взят из книги Полупроводниковые приборы в системах транспортной телематики (Асмолов, Г.И.)

Что это — МДП-транзистор?

Элементная база полупроводниковых элементов постоянно растет. Каждое новое изобретение в этой области, по сути дела, меняет все представление об электронных системах. Меняются схемотехнические возможности в проектировании, появляются новые устройства на их основе. С момента изобретения первого транзистора (1948 г), прошло уже немало времени. Были изобретены структуры «p-n-p» и «n-p-n», биполярные транзисторы. Со временем появился и МДП-транзистор, работающий по принципу изменения электрической проводимости приповерхностного полупроводникового слоя под действием электрического поля. Отсюда и еще одно название этого элемента – полевой.

Сама аббревиатура МДП (металл-диэлектрик-полупроводник) характеризует внутреннее строение этого прибора. И действительно, затвор у него изолирован от стока и истока тонким непроводящим слоем. Современный МДП-транзистор имеет длину затвора, равную 0,6 мкм. Через него может проходить только электромагнитное поле – вот оно и влияет на электрическое состояние полупроводника.

Давайте рассмотрим, как работает полевой транзистор, и выясним, в чем же его основное отличие от биполярного “собрата”. При появлении необходимого потенциала на его затворе появляется электромагнитное поле. Оно влияет на сопротивление перехода сток-исток перехода. Вот некоторые преимущества, которые дает использование этого прибора.

  • В открытом состоянии переходное сопротивление сток-исток очень мало, и МДП-транзистор с успехом используется в качестве электронного ключа. Например, он может управлять операционным усилителем, шунтируя нагрузку или участвовать в работе схем логики.
  • Также следует отметить и высокое входное сопротивление прибора. Этот параметр достаточно актуален при работе в слаботочных цепях.
  • Невысокая емкость перехода сток-исток позволяет использовать МДП-транзистор в высокочастотных устройствах. В процессе не происходит искажений при передаче сигнала.
  • Развитие новых технологий при производстве элементов привело к созданию IGBT-транзисторов, сочетающих в себе положительные качества полевых и биполярных элементов. Силовые модули на их базе широко используются в устройствах плавного пуска и частотных преобразователях.

При проектировании и работе с этими элементами, необходимо учитывать, что МДП-транзисторы очень чувствительны к перенапряжению в схеме и статическому электричеству. То есть прибор может выйти из строя при прикосновении к управляющим выводам. При монтаже или демонтаже используйте специальное заземление.

Перспективы в использовании этого прибора очень хорошие. Благодаря своим уникальным свойствам, он нашел широкое применение в различной электронной аппаратуре. Инновационным направлением в современной электронике является использование силовых IGBT-модулей для работы в различных цепях, в том числе, и индукционных.

Технология их производства постоянно совершенствуется. Ведутся разработки по масштабированию (уменьшению) длины затвора. Это позволит улучшить и так уже неплохие эксплуатационные параметры прибора.

Электроника в пять шагов. МДП транзистор. | Робототехника

Этот транзистор относится к полевым транзисторам и обладает всеми свойствами присущими полевым транзисторам. Расшифровка МДП — означает перечисление трех слоев: металл, диэлектрик, полупроводник.

структура МДП транзистора

структура МДП транзистора

Обратите внимание на затвор, сверху металл, далее прослойка диэлектрика и уже под ним канал из полупроводника. В данном случае канал полупроводника n-типа(по нему движутся электроны). Рассмотрим работу данного транзистора: Исток подключен к минимальной точке по напряжения (принято, что электроны движутся от низкого потенциала к большему) и в направлении стока. Между двумя зонами высокой проводимости n+(«+» — означает повышенную концентрацию донорной примеси) существует канал n-типа, по нему и движутся электроны. Как видим из рисунка подложка изготовленная из полупроводника p-типа, и является диэлектриком для электронов, а также на стыке двух полупроводников образуется обеднённая область пространственного заряда (ОПЗ). Если сказать проще, зона обедненная основными носителями. Пунктиром выделена рабочая область канала. При отсутствии напряжения на затворе, канал приоткрыт и есть ток электронов через канал.

Основная задача транзистора — это управление выходным сигналом с помощью отдельного входа. Итак в данном случае входом является затвор, а выходным ток между истоком и стоком. Если мы подаем на затвор напряжение выше нуля, то слой ОПЗ расширяется за счет сужения ширины проводящего канала. Логично предположить, что проводимость у канала снижается, следовательно растет сопротивление и ток в итоге падает. Опять же при подаче на затвор отрицательного напряжения, мы сужаем ОПЗ, за счет этого расширяем канал. Проводимость растет, сопротивление падает, ток становится больше.

Этот процесс мы описали качественно, теперь если рассмотреть процесс численно или хотя бы с точки зрения вольт-амперных характеристик, то получим два графика. Рисунок а) показывает, что ток от напряжения между стоком и истоком практически не зависит (только при малых значениях ощутимо), а вот от напряжения между затвором и истоком мы будем понимать в каком режиме работает транзистор. Режим обогащения, при расширении канала — ток увеличивается. В режиме обеднения, наоборот, канал сужается и ток падает. Это и наблюдается на диаграммах.

Схема с общим истоком

Схема с общим истоком

Схема с общим стоком

Схема с общим стоком

Схема с общим затвором

Схема с общим затвором

Замечательно, что мы понимаем как это работает на молекулярном уровне, но главное для нас все-таки понимать, как это можно использовать в электротехнических схемах, и что это даёт.

У данных транзисторов есть ряд преимуществ и ряд недостатков перед биполярными. Одно из самых главных преимуществ, это энергоэффективность, особенно если они используются в комплиментарных парах (это тема отдельного разговора). В чем же особенность, прежде всего в том, что на затворе мы подаем напряжение, при этом тока через затвор практически нет (наноамперы), то есть расход энергии на входе , практически нет, Это кстати проявляется и в усилительных свойствах, коэффициент по усилению, может быть просто огромным. У биполярных транзисторов, все управление построено через ток.

В будущем рассмотрим схемы включения и разберем их. А пока следите за новостями и подписывайтесь на канал.

Свои комментарии можете предлагать в группе вконтакте,
Если есть вопросы или по желания, то пишите, через Обратную связь.
Канал телеграм.
Группа Одноклассники.

MOS МДП | Основы электроакустики

 Исследования показали, что управлять проводимостью тонкой полупроводниковой пластины можно и с по­мощью проводящего электрода — затвора, расположенно­го очень близко от пластины (расстояние в доли микрона). Для получения такого малого расстояния между затвором и полупроводниковой областью располагается тонкий слой диэлектрика. Поэтому эти приборы называют полевыми транзисторами МДП-типа (от первых букв полного назва­ния «металл — диэлектрик — полупроводник»). За рубежом популярно несколько иное название: приборы MOS-типа — от названия структуры «металл — окисел — полу­проводник», в которой окисел кремния играет роль ди­электрика под затвором.

 В качестве диэлектрической прослойки между металлом и полупроводником часто используют слой оксида, например диоксид кремния. Такие структуры носят название МОП-структур. Металлический электрод обычно наносят на диэлектрик вакуумным распылением. Этот электрод называется затвором. ПТ являются униполярными полупроводниковыми приборами, так как их работа основана на дрейфе носителей заряда одного знака в продольном электрическом поле через управляемый канал n- или p-типа. Управление током через канал осуществляется поперечным электрическим полем, а не током, как в биполярных транзисторах. Поэтому такие транзисторы называются полевыми. Полевые транзисторы с затвором в виде p-n перехода в зависимости от канала делятся на ПТ с каналом p-типа и n-типа. Канал p-типа обладает дырочной проводимостью, а n-типа электронной. Если на затвор подать некоторое напряжение смещения относительно полупроводника, то у поверхности полупроводника возникает область объемного заряда, знак которой противоположен знаку заряда на затворе. В этой области концентрация носителей тока может существенно отличаться от их объемной концентрации. Заряжение приповерхностной области полупроводника приводит к появлению разности потенциалов между нею и объемом полупроводника и, следовательно, к искривлению энергетических зон. При отрицательном заряде на затворе, энергетические зоны изгибаются вверх, так как при перемещении электрона из объема на поверхность его энергия увеличивается. Если затвор заряжен положительно то зоны изгибаются вниз. Hа рисунке показана зонная структура n-полупроводника при отрицательном заряде на затворе и приведены обозначения основных величин, характеризующих поверхность разность потенциалов между поверхностью и объемом полупроводника изгиб зон у поверхности середина запрещенной зоны. Из рисунка видно, что в объеме полупроводника расстояние от дна зоны проводимости до уровня Ферми меньше расстояния от уровня Ферми до потолка валентной зоны. Поэтому равновесная концентрация электронов больше концентрации дырок как и должно быть у n-полупроводников.

В поверхностном слое объемного заряда происходит искривление зон и расстояния от дна зоны проводимости до уровня Ферми по мере перемещения к поверхности непрерывно увеличивается, а расстояние до уровня Ферми до потолка валентной зоны непрерывно уменьшается. Часто изгиб зон у поверхности выражают в единицах kT и обозначают Ys. Тогда при формировании приповерхностной области полупроводника могут встретиться три важных случая обеднение, инверсия и обогащение этой области носителями заряда. Эти случаи для полупроводников n- и p-типа представлены на рис. Обедненная область появляется в том случае, когда заряд затвора по знаку совпадает со знаком основных носителей тока. Вызванный таким зарядом изгиб зон приводит к увеличению расстояния от уровня Ферми до дна зоны проводимости в полупроводнике n-типа и до вершины валентной зоны в полупроводнике p-типа. Увеличение этого расстояния сопровождается обеднением приповерхностной области основными носителями. При высокой плотности заряда затвора, знак которого совпадает со знаком заряда основных носителей, по мере приближения к поверхности расстояние от уровня Ферми до потолка валентной зоны в полупроводнике n-типа оказывается меньше расстояния до дна зоны проводимости. Вследствие этого, концентрация не основных носителей заряда дырок у поверхности полупроводника становится выше концентрации основных носителей и тип проводимости этой области изменяется, хотя и электронов и дырок здесь мало, почти как в собственном полупроводнике. У самой поверхности, однако, не основных носителей может быть столько же или даже больше, чем основных в объеме полупроводника. Такие хорошо проводящие слои у поверхности с типом проводимости, противоположным объемному, называют инверсионными. К инверсионному слою вглубь от поверхности примыкает слой обеднения. Если знак заряда затвора противоположен знаку заряда основных носителей тока в полупроводнике, то под его влиянием происходит притяжение к поверхности основных носителей и обогащение ими приповерхностного слоя. Такие слои называются обогащенными.

В интегральной электронике МДП-структуры широко используются для создания транзисторов и на их основе различных интегральных микроcхем. На рис. схематически показана структура МДП-транзистора с изолированным затвором. Транзистор состоит из кристалла кремния например n-типа, у поверхности которого диффузией или ионной имплантацией в окна в оксиде формируются р-области, как показано на рис. Одну из этих областей называют истоком, другую — стоком. Сверху на них наносят омические контакты. Промежуток между областями покрывают пленкой металла, изолированной от поверхности кристалла слоем оксида. Этот электрод транзистора называют затвором. Hа границе между р- и n-областями возникают два р-n-перехода — истоковый и стоковый, которые на рисунке. показаны штриховкой. Hа рис. приведена схема включения транзистора в цепь к истоку подсоединяют плюс, к стоку — минус источника напряжения, к затвору — минус источника.

Для простоты рассмотрения будем считать, что контактная разность потенциалов, заряд в оксиде и поверхностные состояния отсутствуют. Тогда свойства поверхностной области, в отсутствие напряжения на затворе, ничем не отличаются от свойств полупроводников в объеме. Сопротивление между стоком и истоком очень велико, так как стоковый р-n-переход оказывается под обратным смещением. Подача на затвор отрицательного смещения сначала приводит к образованию под затвором обедненной области, а при некотором напряжении называемом пороговым к образованию инверсионной области, соединяющей p-области истока и стока проводящим каналом. При напряжениях на затворе выше канал становится шире, а сопротивление сток-исток — меньше. Рассматриваемая структура является, таким образом, управляемым резистором. Однако сопротивление канала определяется только напряжением на затворе лишь при небольших напряжениях на стоке. С увеличением носители из канала уходят в стоковую область, обедненный слой у стокового n-p-перехода расширяется и канал сужается. Зависимость тока от напряжения на стоке становится нелинейной. При сужении канала число свободных носителей тока под затвором уменьшается по мере приближения к стоку. Чтобы ток в канале был одним и тем же в любом его сечении, электрическое поле вдоль канала должно быть, в таком случае, неоднородным, его напряженность должна расти по мере приближения к стоку. Кроме того, возникновение градиента концентрации свободных носителей тока вдоль канала приводит к возникновению диффузионной компоненты плотности тока. При некотором напряжении на стоке канал у стока перекрывается, при еще большем смещении канал укорачивается к истоку. Перекрытие канала однако не приводит к исчезновению тока стока, поскольку в обедненном слое, перекрывшем канал, электрическое поле тянет дырки вдоль поверхности. Когда носители тока из канала вследствие диффузии попадают в эту область, они подхватываются полем и перебрасываются к стоку. Таким образом, по мере увеличения напряжения на стоке чисто дрейфовый механизм движения носителей тока вдоль канала сменяется диффузионно-дрейфовым. Механизм протекания тока в МДП-транзисторе при сомкнутом канале имеет некоторые общие черты с протеканием тока в обратно-смещенном n-p-переходе. Напомним, что в n-p-переходе неосновные носители тока попадают в область пространственного заряда перехода вследствие диффузии и затем подхватываются его полем.

Как показывают теория и эксперимент, после перекрытия канала ток стока практически насыщается. Значение тока насыщения зависит от напряжения на затворе чем выше, тем шире канал и тем больше ток насыщения. Это типично транзисторный эффект — напряжением на затворе во входной цепи можно управлять током стока током в выходной цепи. Характерной особенностью МДП-транзисторов является то, что его входом служит конденсатор, образованный металлическим затвором, изолированным от полупроводника. На границе раздела полупроводник — диэлектрик в запрещенной зоне полупроводника существуют энергетические состояния, называемые поверхностными или, точнее, состояниями граници раздела. Волновые функции электронов в этих состояниях локализованы вблизи поверхности раздела в областях порядка постоянной решетки. Причина возникновения рассматриваемых состояний состоит в неидеальности граници раздела полупроводник — диэллектрик оксид. На реальных границах раздела всегда имеется некоторое количество оборванных связей и нарушается стехиометрия состава оксидной пленки диэллектрика. Плотность и характер состояний граници раздела существенно зависят от технологии создания диэллектрической пленки. Наличие поверхностных состояний на границе раздела полупроводник-диэллектрик отрицательно сказывается на параметрах МДП-транзистора, так как часть заряда, наведенного под затвором в полупроводнике, захватывается на эти состояния.

Успех в создании полевых транзисторов рассматриваемого типа был достигнут после отработки технологии создания пленки на поверхности кремния с малой плотностью состояний границы раздела. В самом оксиде кремния всегда существует положительный встроенный заряд, природа которого до сих пор до конца не выяснена. Значение этого заряда зависит от технологии изготовления оксида и часто оказывается настолько большим, что если в качестве подложки используется кремний р-типа проводимости, то у его поверхности образуется инверсионный слой уже при нулевом смещении на затворе. Такие транзисторы называются транзисторами со ВСТРОЕННЫМ КАНАЛОМ. Канал в них сохраняется даже при подаче на затвор некоторого отрицательного смещения. В отличие от них в транзисторах, изготовленных на n-подложке, в которой для образования инверсионного слоя требуется слишком большой заряд оксида, канал возникает только при подаче на затвор напряжения, превышающего некоторое пороговое напряжение. По знаку это смещение на затворе должно быть отрицательным для транзисторов с n-подложкой и положительным в случае p-подложки. Входное сопротивление полевых транзисторов на низких частотах является чисто емкостным. Входная емкость образуется затвором и не перекрытой частью канала со стороны истока. Так как для заряда этой емкости ток должен протекать через не перекрытую часть канала с сопротивлением, то собственная постоянная времени транзистора равна. Это время, однако, очень мало, и в интегральных схемах, применяемых, например, в цифровой вычислительной технике, длительность переходных процессов определяется не им, а паразитными емкостями схемы и входными емкостями других транзисторов, подключенных к выходу данного. Вследствие этого при изготовлении таких схем стремятся сделать входную емкость как можно меньшей за счет уменьшения длинны канала и строгого совмещения границ затвора с границами стока и истока. При больших напряжениях на стоке МДП-транзистора область объемного заряда от стоковой области может распространиться настолько сильно, что канал вообще исчезнет. Тогда к стоку устремятся носители из сильно легированной истоковой области, точно так же как при проколе базы биполярного транзистора. 

ВАХ и передаточные характеристики таких транзис­торов напоминают характеристики пентодов. Но гово­рить о входной характеристике МДП-транзистора не имеет смысла — входной ток практически равен нулю (или ничтожно мал из-за утечек) при любой полярности напряжения на затворе. Это, кстати говоря, полностью исключает нелинейные искажения, связанные с нели­нейностью входной характеристики.

Полевые МДП- транзисторы могут быть двух классов с n-канальным затвором и р-канальным. То есть, как и биполярные транзисторы, они являются комплементарны­ми приборами, отличающимися противоположной поляр­ностью всех напряжений и токов. Кроме того, приборы могут иметь встроенный проводящий канал (т. е. они нормально открыты) или индуцированный затвором канал (такие приборы нормально закрыты). На основе интеграции многих сотен и тысяч элементарных МДП-структур были созданы мощные МДП-транзисторы с рабочими напряжениями до 800—1000В и рабочими токами от единиц до десятков ампер. Мощные МДП-транзисторы имеют различные конструкции. Есть прибо­ры с V-образной канавкой, или VMOS-типа, приборы фирмы Siemens с особой структурой SIMPMOS и т. д.

Полевые транзисторы не только имеют «ламповые» характеристики и высокое входное сопротивление. Они имеют квадратичный участок передаточной характеристики, порой переходящий в довольно протяженный линейности участок. ВАХ полевых транзисторов характерны  плавными перегибами, что способствует уменьшению нели­нейных искажений при перегрузках. Отсутствие явления накопления избыточных зарядов в структуре и высокое быстродействие уменьшают динамические искажения при перегрузке усилителей на таких приборах. По такому важному параметру, как добротность (от­ношение крутизны S к суммарной емкости электродов С0) мощные полевые транзисторы намного превосходят луч­шие типы электронных ламп. И по энергетическим показателям эти приборы сейчас заметно превосходят приме­няемые в бытовых устройствах приемно-усилительные пампы. Не случайно, что многие усилители мощности класса Hi-Fi и High-End выполняются в последние годы на мощных полевых транзисторах, а самые престижные мо­дели вообще целиком строятся на полевых транзисторах.

 

Исследование статических характеристик мдп-транзисторов со встроенным и индуцированным каналом

Цель работы: Исследование статических характеристик мдп-транзисторов со встроенным и индуцированным каналом, определение их параметров.

1. КРАТКИЕ ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ СВЕДЕНИЯ

Работа полевых транзисторов основана на использовании носителей заряда только одного типа – основных (или электронов, или дырок). Основным способом движения носителей является дрейф в электрическом поле.

Полевые транзисторы бывают двух видов: с управляющим р-п переходом и со структурой металл – диэлектрик – полупроводник (МДП-транзисторы). В частном случае, если диэлектриком является окисел (двуокись кремния SiO2), используется название моп – транзисторы. Мдп-транзисторы в свою очередь подразделяются на транзисторы с индуцированным каналом и со встроенным каналом. Работа МДП-транзисторов основана на эффекте поля, т.е. на возможности изменять проводимость приповерхностных областей полупроводника за счет изменения поверхностного потенциала. Проводящий слой, по которому проходит рабочий ток, называют каналом. Отсюда еще одно название такого класса транзисторов – канальные транзисторы.

 

Структура мдп-транзистора с n-каналом, выполненного на основе полупроводника р-типа, показана на рисунке 1.

Металлический электрод, создающий эффект поля, называют затвором (3). Два других электрода называют истоком (И) и стоком (С). Эти электроды в принципе обратимы. Исток – электрод, через который в проводящий канал  втекают носители заряда. Сток – электрод, через который носители заряда вытекают. Затвор –электрод, на который подается электрический сигнал. Его используют для управления величиной тока в проводящем канале, протекающего от истока к стоку. Если канал  n-типа, то рабочие носители – электроны и полярность стока положительная. Исток обычно соединяют с основой полупроводника, которую называют подложкой (П). Схематические обозначения полевых транзисторов показаны на рис.2.

 1.1. ПРИНЦИП ДЕЙСТВИЯ

Рассмотрим мдп – транзистор с n – каналом. Пусть затвор соединен с истоком, т.е. Uзи= 0. При этом проводящий канал отсутствует и на пути между стоком и истоком оказываются два встречновключенных р-n+ – перехода. Поэтому при подаче напряжения Uси ток в цепи стока Iси будет практически равен нулю.

Если подать на затвор отрицательное напряжение Uзи< 0, то неосновные носители заряда электроны будут вытесняться из прилегающей к затвору области и подзатворная область будет обогащаться дырками; но ситуация практически не изменится: два встречновключенных р-n+ – перехода останутся, ток Iси = 0. Если же подавать на затвор  положительное смещение Uзи> 0, то сначала образуется обедненный слой (основные носители дырки вытесняются из подзатворной области и притягиваются неосновные носители заряда электроны). При дальнейшем увеличении напряжения на затворе концентрация неосновных носителей электронов начинает очень быстро увеличиваться, а концентрация дырок уменьшатся и при определенных   Uзи > Uпор. происходит изменение типа электропроводности с дырочной на электронную (происходит инверсия типа проводимости) – образуется инверсионный слой электронов, т. е. проводящий канал n-типа проводимости, который соединяет область истока с областью стока. Такой канал называется индуцированным. При изменении потенциала затвора модулируется количество подвижных носителей заряда в канале, изменяя  его проводимость, а, следовательно, и ток в цепи исток – сток, если приложено Uси.. Ток стока Iс  зависит от потенциала стока Uси и затвора Uзи. Это и есть рабочий режим мдп – транзисторов. Поскольку входной ток (ток в цепи затвора) ничтожно мал (это ток утечки через диэлектрик), а выходной ток значителен (ток в цепи сток-исток) получается значительное усиление мощности, гораздо большее, чем у биполярных транзисторов, причем входное сопротивление таких транзисторов может достигать 1010 – 1014Ом.

Проводящие каналы, отсутствующие в равновесном состоянии и образующиеся под действием внешнего напряжения, называют индуцированными. Толщина индуцированного канала практически неизменная (1-5 нм), потому модуляция его проводимости обусловлена изменением концентрации носителей. Напряжение на затворе, при котором образуется проводящий канал, называют пороговым напряжением и обозначают Uпор. Если выбрать подложку n-типа, а области стока и истока сделать р+-типа, то получится мдп-транзистор с индуцированным р-каналом. Для него характерны обратные полярности порогового и рабочих напряжений: Uпор<0, Uзи<0, Uси <0.

Практически значения порогового напряжения лежат в пределах Uпор=0.5 – 3.5 В.

Электронные схемы, в которых используется сочетание транзисторов с n и р-каналами, называют комплементарными схемами – так же, как и в случае биполярных транзисторов.

Подложку мдп-транзисторов стараются делать из материала с высоким удельным сопротивлением, с тем чтобы облегчить образование канала и увеличить пробивное напряжение переходов истока и стока.

В принципе механизм работы и свойства мдп-транзисторов с n и р-каналами одинаковы. Однако есть и некоторые различия. Во-первых, n-канальные транзисторы более быстродействующие, так как подвижность их рабочих носителей – электронов примерно в три раза выше, чем дырок. Во-вторых, у n и р-канальных транзисторов структура приповерхностного слоя в равновесном состоянии оказывается разной, и это отражается на величине порогового напряжения.

В МДП-транзисторах со встроенным каналом проводящий канал создают не за счет электрического поля, а технологическим путем. В этом случае мы также напряжением на затворе управляем проводимостью этого канала, причем в более широком интервале значений Uзи, поскольку такой канал существует и при нулевом напряжении на затворе. Для МДП-транзисторов со встроенным каналом вместо порогового напряжения вводят параметр напряжение отсечки. Напряжение отсечки – это  напряжение на затворе, при котором встроенный проводящий канал исчезает и ток в цепи сток – исток стремится к нулю. Транзисторы со встроенным каналом работают при обеих полярностях напряжения на затворе: при отрицательной полярности канал обедняется носителями (для n-канального транзистора) и ток стока уменьшается, при положительной полярности канал обогащается электронами (для n-канального транзистора) и ток увеличивается. Для р-канального транзистора полярности противоположные. Встроенный канал обычно выполняют в виде тонкого приповерхностного слоя с помощью ионного легирования.

Одним из важных параметров МДП-транзисторов является емкость затвор-канал, определяющая управляющую способность затвора. Эта удельная емкость (на ед.площади) имеет вид:

                                        С0=ε0 εд/d,                      

Где d – толщина подзатворного диэлектрика;

       εд – его диэлектрическая проницаемость.

Уменьшение величины d желательно, но ограничено пробоем диэлектрика. Типичные значения двуокиси кремния составляют d=0.1-0.15 мкм. Если положить d = 0.15 мкм и εд = 3. 5 (для SiO2), то С0 = 200 пФ/мм2.

 

1.2. СТАТИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ

Рассмотрим влияние тока на структуру канала. Если напряжение Uси=0, то поверхность полупроводника эквипотенциальная, поле в диэлектрике однородное и толщина образовавшегося канала одинакова на всем протяжении (как на рис.1). При небольших значениях напряжения Uси ток в цепи стока возрастает практически линейно (крутая область зависимости). При дальнейшем увеличении этого напряжения надо учитывать, что потенциал поверхности возрастает от истока к стоку. Значит, разность потенциалов между затвором и поверхностью в направлении стока уменьшается. Соответственно уменьшается напряженность поля в диэлектрике и удельный заряд электронов в канале. Поэтому сечение канала вблизи области стока сужается, т.е. инверсионный слой или канал почти исчезает и ток стока стремится к постоянной величине, не зависящий от напряжения на стоке.

При некотором критическом напряжении на стоке, которое называют напряжением насыщения, разность потенциалов между затвором и поверхностью в области стока делается равной нулю. Одновременно в этой точке делаются равными нулю напряженность поля в диэлектрике и удельный заряд носителей в канале. Образуется так называемая горловина канала.

Напряжение насыщения имеет вид:

Uсинас=Uзи-Uпор  

При напряжениях Uси>Uнас происходит только укорочение канала; а потенциал “горловины” в области стока сохраняет значение Uнас, которое было в начале насыщения. После образования горловины канала ток в рабочей цепи практически перестает зависеть от напряжения на стоке – наступает насыщение тока (откуда и название напряжения Uнас), т.е. напряжения насыщения это напряжение между стоком и истоком при котором ток в цепи стока практически перестает изменяться (насыщается).

При дальнейшем увеличении напряжения сток-исток начинается резкий рост тока связанный с пробоем транзистора.

Статические характеристики МДП-транзисторов  представлены на рис.3. Причем для рис.3.а  |Ucи 1| > |Ucи 2|>|Ucи 3|, а для рис.3.б |Uзи 1| > |Uзи 2|>|Uзи 3|.

1. 3. Стабильность параметров

При заданных напряжениях на затворе и стоке ток стока зависит от температуры. Эта зависимость обусловлена температурой зависимостью подвижности носителей и температурной зависимостью уровня Ферми в полупроводнике.

С ростом температуры и крутизна, и пороговое напряжение уменьшается, причем уменьшение этих параметров влияет на ток в противоположных направлениях. Существует такое значение тока Ic, при котором они уравновешиваются. Это стабильное значение называют критическим током. Наличие критического тока – важная отличительная черта мдп – транзисторов; она обеспечивает возможность температурной стабилизации схем простейшим путем – выбором рабочего тока.

Температурную нестабильность тока принято характеризовать не приращением тока ΔIc, а эквивалентным приращением напряжения ΔUзи, которое получается из очевидного соотношения: ΔUзи = ΔIc/S. Для токов, близких к критическому, характерны

температурные чувствительности ± 0,5 мВ/0С, для сверхкритических токов они составляют +(8-10) мВ/0С, а для субкритических  – (4-6) мВ/0С.

Тот факт, что главная рабочая часть мдп – транзистора – канал граничит непосредственно с инородной средой – диэлектриком, оказывает значительное влияние на стабильность параметров. Главное проявление нестабильности состоит в изменении порогового напряжения. Эти изменения обусловлены в первую очередь изменениями равновесного поверхностного заряда Qos. Поверхностный заряд меняется, например, при перемещении зарядов, всегда имеющихся в диэлектрической пленке. Такое перемещение может быть результатом диффузии при высокой температуре или дрейфа в сильном поле затвора.

При протекании тока неизбежно происходит обмен носителей заряда между каналом и ловушками, имеющимися в диэлектрической пленке. Важным следствием такого обмена являются флуктуации тока – одна из главных составляющих собственных шумов транзистора. Повышенный уровень собственных шумов – один из недостатков мдп – транзисторов.

Инерционность мдп – транзисторов по отношению к быстрым изменениям управляющего напряжения Uзи обусловлена двумя факторами: перезарядкой емкости затвора Сз и перезарядкой межэлектродных емкостей.

1.4. основные ПАРАМЕТРЫ Полевых транзисторов

и их ориентировочние значения

1. Крутизна характеристики S=dIc/dUзи при Uси=const. S=0.1- 500 мА/В.

  1. Внутреннее сопротивление rc=dUси/dIc при Uзи=const; rc= ед.-тысячи Ом.

3. Коэффициент усиления K= dUси/dUзи при Ic=const; К=50-200.

Эти три параметры связаны соотношением:  K=S rc                            

4.Напряжение отсечки Uзиотс.. Uзиотс. = 0.2-10 В.

5. Пороговое напряжение Uзипор.. Uзипор = 1-6 В.

6. Постоянный ток стока Ic. Ic = 10 мА- 0.7 А.

7. Максимальная (предельная) частота усиления fпр. fпр=10-100 МГц.

8. Входное сопротивление Rзи. Rзи= 1012 – 1015 Ом (для МДП-транзисторов).

9. Емкость затвор-канал Сз. Сз=ед.- сотни пФ.

В усилительной технике используются пологие участки вах – область насыщения. Этой области свойственны наименьшие нелинейные искажения сигналов и оптимальные значения малосигнальных параметров, существенных для усиления.

1. 5.Система обозначениЙ

В основу системы обозначений транзисторов положен семизначный буквенно-цифровой код.

Первый элемент обозначения — буква (для транзисторов широ­кого применения) или цифра (для приборов, используемых в устройствах общетехнического назначения), обозначающая исход­ный материал, на основе которого изготовлен транзистор (Г или 1 — германий или его соединения; К или 2—кремний или его соедине­ния; А или 3—соединения галлия; И или 4—соединения индия).

Второй элемент—буква, указывающая подкласс транзистора (Т — биполярный транзистор, П — полевой).

Третий элемент — цифра, определяющая его основные функциональные возможности (допустимое значение рассеиваемой мощности и граничную или максимальную рабочую частоту).

Четвертый – шестой элементы – трехзначное число (от 101 до 999), обозначающее порядковый номер разработки технологического типа транзисторов, отличающихся по своим параметрам.

Седьмой элемент- буква (от А до Я), означающая классификацию по параметрам транзисторов, изготовленных по единой технологии.

2. ОПИСАНИЕ ЛАБОРАТОРНОГО МАКЕТА

Лабораторный макет выполнен в унифицированном корпусе. Принципиальная электрическая схема, используемая в макете, приведена на рисунке 4 и на лицевой панели макета.

Рис.4.

Подключение измерительных приборов и соединение элементов схемы производится при помощи клемм, расположенных на передней панели макета.

При выполнении лабораторной работы используются следующие приборы:

1. Стабилизированный источник питания.

2. Вольтметры цифровые.

В лабораторной работе исследуются полевые мдп-транзисторы типа КП 905А и КП 305Е. (Возможны и другие типы транзисторов).

Пространство задержки энергии, MDP и MEP с маркировкой [1].

Контекст 1

… схемы в стандартных приложениях оптимизированы таким образом, что их работа обеспечивает минимальную задержку. Рабочая точка, на которую нацелена такая оптимизация, известна как рабочая точка с минимальной задержкой (MDP). Поскольку минимальная задержка означает максимальную скорость, а максимальная скорость подразумевает максимальное энергопотребление, этот подход невозможно использовать, когда речь идет об энергоэффективности. Эта проблема возникла с появлением приложений, требующих сверхнизких уровней энергии, таких как беспроводные датчики с питанием от сборщиков энергии.В таких системах энергопотребление, а не скорость, является наиболее важной задачей проектирования. Чтобы решить проблему с энергией, противоположность MDP, то есть рабочая точка с минимальной энергией (MEP), также стала очень интересной частью пространства с задержкой энергии. Это привело к полностью измененному подходу к проектированию: для проектирования схемы с минимальным энергопотреблением исходной точкой проектирования является MEP, а не MDP [1]. Хорошо известно, что МЭП возникает в подпороговой области работы МОП-транзисторов и что его величина определяется утечкой [1].Работа на МЭП была продемонстрирована и доказана ее возможность [2]. Конечно, как при работе на MDP были недостатки, так и при работе на MEP они есть. Задержка в MEP по крайней мере на три порядка больше, чем в MDP, как показано на рис. 1. Кроме того, подпороговая логика должна быть соотнесена, чтобы быть функциональной, а чувствительность к дисперсии параметров увеличивается в области слабой инверсии [1]. ]. С тех пор, как более двух десятилетий назад К.Яно в своих статьях (например, [3]), эта технология обязательно должна была привести к улучшению в области энергопотребления, скорости и площади, когда речь идет о логических схемах [4]. Основной концепцией PTL является использование сети проходных транзисторов nMOS для логической организации вместо деревьев nMOS с заземлением источника в традиционной дифференциальной логике. Основная причина того, что PTL достигает более высокой скорости и меньшего рассеивания мощности, заключается в том, что его входная емкость примерно вдвое меньше, чем у обычной конфигурации CMOS.Кроме того, PTL может эффективно реализовывать сложные булевы функции на небольшом количестве МОП-транзисторов, тем самым уменьшая площадь и время задержки [3]. Первая методология проектирования, предназначенная для PTL, была представлена ​​Яно и.а. [4], тем самым устраняя наиболее важную причину, по которой PTL не может играть важную роль в разработке логических схем. Также было указано [5], что все предыдущие исследования PTL рассматривали поведение полных сумматоров. В этой статье утверждается, что структуру полного сумматора очень легко спроектировать с использованием любого из подходов PTL, и она является наименее эффективной структурой для CMOS.Кроме того, говорят, что стили PTL имеют сложную компоновку и требуют больших усилий при проектировании. Эти выводы основаны на утверждении, что КМОП является наиболее распространенным стилем логики на данный момент. Поскольку [5] была опубликована почти пятнадцать лет назад, нет причин упускать из виду все другие вышеупомянутые преимущества PTL [6]. До сих пор упоминались два различных подхода к минимизации энергопотребления. Каждый из них был предметом многих различных статей, таким образом, они оба очень подробно освещены в литературе, но их комбинация — нет.Поскольку PTL считается маломощной логикой, ее работа в подпороговой области, что подразумевает крайне низкое энергопотребление, позволит получить цифровую систему со сверхмалым энергопотреблением. Из-за минимального напряжения питания (условие работы в подпороговой области) такие схемы будут иметь ограниченную производительность с точки зрения скорости. Поэтому они подходят для приложений, где производительность не имеет первостепенного значения, например, для приложений по сбору энергии. А именно, в традиционном методе используется микроконтроллер общего назначения с гораздо более высокими характеристиками производительности, чем требуется системе.Эти микроконтроллеры способны работать в широком диапазоне более высоких тактовых частот, они имеют множество быстрых и точных периферийных устройств ввода/вывода и терминалов. В отличие от упомянутых выше стандартных микроконтроллеров, в приложениях по сбору энергии требуются более энергоэффективные схемы и режимы работы. Эти условия должны быть обеспечены комбинацией следующих двух методов проектирования: PTL и подпороговая работа. Таким образом, возникнут два основных преимущества для сборщиков энергии: очень низкое напряжение питания и сверхнизкое энергопотребление системы [6].В данной работе выполнено моделирование цифровых схем ЛЭП, работающих в подпороговой области. На протяжении всего моделирования интервалы времени нарастания и спада входного напряжения меняются, что замедляет изменение входного напряжения с одного логического уровня на другой. Результаты моделирования показали, что потребляемая мощность уменьшается по мере увеличения временных интервалов нарастания и спада до определенной точки, в которой она достигает своего минимума. После этого энергопотребление снова увеличивается. Таким образом, для сохранения энергии изменения входного напряжения должны быть более медленными.Насколько известно авторам, если принять за [6], литература по ЛЭП, работающим в подпороговой области, очень скудна. Остальная часть статьи структурирована следующим образом. В разделах II и III даны краткие обзоры работы в подпороговой области и PTL. Раздел IV представляет проведенное моделирование и полученные таким образом результаты. В разделе V результаты …

Энергия-задержка пространства, МДП и МЭП отмечены [1].

Context 1

… в таких системах, как беспроводные датчики с питанием от сборщика энергии, энергопотребление является наиболее важной проблемой проектирования.Таким образом, начальная расчетная точка перемещается из точки минимальной задержки в точку минимальной энергии, находящуюся в подпороговой области срабатывания. В этой статье дается обзор минимального энергетического подхода к проектированию схем. Для снижения энергопотребления логические схемы на проходных транзисторах работают в подпороговой области. Преимущества объединения этих технологий обсуждаются и исследуются с помощью моделирования Pspice. Результаты показывают, что можно дополнительно снизить энергопотребление за счет замедления переходов между логическими уровнями входного сигнала.Ключевые слова — низкое энергопотребление, проходно-транзисторная логика, подпороговая работа, энергоэффективность, сборщики энергии Пространство задержки энергии показано на рис. 1 [1]. Когда речь идет о традиционных приложениях, отправной точкой при проектировании схемы является точка минимальной задержки (MDP). Он находится в области сильной инверсии работы транзистора, где он обеспечивает максимальную производительность за счет максимального энергопотребления. Для приложений, в которых производительность не имеет первостепенного значения, таких как сборщики энергии [2], эта начальная точка проектирования находится в области подпороговой работы. Это называется точкой минимальной энергии (MEP) и дает минимальное энергопотребление. Работа на МЭП была продемонстрирована и доказана ее возможность [3]. Поскольку при работе на MDP были недостатки, они есть и при работе на MEP. Задержка на МЭП как минимум на три порядка больше, чем на МДП (рис. 1). Подпороговая логика должна быть соотнесена, чтобы быть функциональной, а чувствительность к дисперсии параметров увеличена в области слабой инверсии [1]. Проходно-транзисторная логика (PTL) была введена более двух десятилетий назад К.Яно [4]. Ожидалось, что эта технология приведет к улучшению энергопотребления, скорости и площади [5]. Основной концепцией PTL является использование сети проходных транзисторов nMOS для логической организации вместо деревьев nMOS с заземлением источника в традиционной дифференциальной логике. Основная причина того, что PTL достигает более высокой скорости и меньшего рассеивания мощности, заключается в том, что его входная емкость примерно вдвое меньше, чем у обычной конфигурации CMOS. Кроме того, PTL может эффективно реализовывать сложные булевы функции на небольшом количестве МОП-транзисторов, тем самым уменьшая площадь и время задержки [4].Первая методология проектирования, предназначенная для PTL, была представлена ​​в [5], таким образом устраняя наиболее важную причину, по которой PTL не может играть важную роль в разработке логических схем. Каждый из двух упомянутых подходов к минимизации энергопотребления был предметом множества различных статей. Таким образом, они оба очень подробно освещены в литературе, а их сочетание — нет. Поскольку PTL считается логикой с низким энергопотреблением, ее работа в подпороговой области, что подразумевает чрезвычайно низкое энергопотребление, позволит получить цифровую систему со сверхнизким энергопотреблением.Из-за минимального напряжения питания (условие работы в подпороговой области) такие схемы будут иметь ограниченную производительность с точки зрения быстродействия. Таким образом, они подходят для приложений, где производительность не имеет первостепенного значения, таких как уже упомянутые приложения для сбора энергии. А именно, в традиционном методе используется микроконтроллер общего назначения с гораздо более высокими характеристиками производительности, чем требуется системе. Эти микроконтроллеры способны работать в широком диапазоне более высоких тактовых частот, имеют множество быстрых и точных периферийных устройств ввода/вывода и терминалов.В отличие от упомянутых стандартных микроконтроллеров, в приложениях по сбору энергии требуются более энергоэффективные схемы и режимы работы. Эти условия должны быть обеспечены комбинацией двух методов проектирования: PTL и подпорогового режима. Таким образом, возникнут два основных преимущества для сборщиков энергии: очень низкое напряжение питания и сверхнизкое энергопотребление системы [6]. В данной работе мы дополнительно исследуем результаты, опубликованные в [7], где мы подтвердили возможность работы ЛЭП в подпороговой области и показали, что можно уменьшить потребляемую мощность за счет увеличения (до определенного момента) подъема и время спада входного сигнала. Мы предлагаем дополнение к топологии PTL, чтобы формировать его выходной сигнал таким образом, чтобы он дополнительно снижал энергопотребление, когда он используется в качестве входного сигнала для того же типа логической схемы на следующем уровне. В наших симуляциях мы показали, что дополнительный транзистор приводит к значительному улучшению энергопотребления. Насколько известно авторам, литературы по использованию более длительных периодов нарастания и спада для снижения энергопотребления не существует, а литературы по ЛЭП, работающей в подпороговой области, очень мало, примем за [6] и [8].Исследование, выполненное в [6], было мотивировано предположением, что PTL, который согласно многим источникам считается логикой с меньшей мощностью, может работать в подпороговой области. Таким образом можно создать цифровую систему со сверхнизким энергопотреблением (например, процессор), которая подойдет для приложений, где производительность не имеет первостепенного значения. В случае успеха такая логика будет иметь два основных преимущества, в частности, для сборщиков энергии — очень низкое напряжение питания, что значительно упростит систему и сделает ее меньше; и сверхнизкое энергопотребление системы. В [8] исследуется логика подпорогового проходного транзистора для сверхмаломощных приложений. Проведено сравнение рабочих характеристик различных структур XOR с проходным транзистором, работающих в подпороговой области, в различных технологических процессах. Остальная часть статьи структурирована следующим образом. В разделе 2 дается краткий обзор подпороговой работы PTL. В разделе 3 описан эффект медленного нарастания, опубликованный в [7]. В разделе 4 мы предлагаем указанное дополнение к топологии PTL.Результаты моделирования приведены в разделе 5 и обсуждаются в разделе 6. При работе в стандартной конфигурации полевой МОП-транзистор имеет напряжение затвора, превышающее пороговое напряжение, V gs > V T . Это работа в области сильной инверсии. В идеале при V gs < V T полевой МОП-транзистор не проводит ток. Однако существует ряд носителей, которые создают ток между стоком и истоком. Таким образом, MOSFET находится в области слабой инверсии, поскольку инверсионный слой носителей еще не сформирован. Эта область также известна как подпороговая область операции [9], [10].В подпороговой области ток затвора пренебрежимо мал по сравнению с подпороговым током, потому что он уменьшается намного быстрее с V DD . Другие компоненты утечки, такие как утечка в стоке, вызванная затвором, и утечка через pn-переход, также незначительны в подпороговом значении. Таким образом, следующий анализ обоснованно приравнивает общий ток к подпороговому току для V в подпороговой области …

Контекст 2

… такие системы, как беспроводные датчики с питанием от комбайнов, потребление энергии является наиболее важной задачей дизайна.Таким образом, начальная расчетная точка перемещается из точки минимальной задержки в точку минимальной энергии, находящуюся в подпороговой области срабатывания. В этой статье дается обзор минимального энергетического подхода к проектированию схем. Для снижения энергопотребления логические схемы на проходных транзисторах работают в подпороговой области. Преимущества объединения этих технологий обсуждаются и исследуются с помощью моделирования Pspice. Результаты показывают, что можно дополнительно снизить энергопотребление за счет замедления переходов между логическими уровнями входного сигнала.Ключевые слова — низкое энергопотребление, проходно-транзисторная логика, подпороговая работа, энергоэффективность, сборщики энергии Пространство задержки энергии показано на рис. 1 [1]. Когда речь идет о традиционных приложениях, отправной точкой при проектировании схемы является точка минимальной задержки (MDP). Он находится в области сильной инверсии работы транзистора, где он обеспечивает максимальную производительность за счет максимального энергопотребления. Для приложений, в которых производительность не имеет первостепенного значения, таких как сборщики энергии [2], эта начальная точка проектирования находится в области подпороговой работы.Это называется точкой минимальной энергии (MEP) и дает минимальное энергопотребление. Работа на МЭП была продемонстрирована и доказана ее возможность [3]. Поскольку при работе на MDP были недостатки, они есть и при работе на MEP. Задержка на МЭП как минимум на три порядка больше, чем на МДП (рис. 1). Подпороговая логика должна быть соотнесена, чтобы быть функциональной, а чувствительность к дисперсии параметров увеличена в области слабой инверсии [1]. Проходно-транзисторная логика (PTL) была введена более двух десятилетий назад К.Яно [4]. Ожидалось, что эта технология приведет к улучшению энергопотребления, скорости и площади [5]. Основной концепцией PTL является использование сети проходных транзисторов nMOS для логической организации вместо деревьев nMOS с заземлением источника в традиционной дифференциальной логике. Основная причина того, что PTL достигает более высокой скорости и меньшего рассеивания мощности, заключается в том, что его входная емкость примерно вдвое меньше, чем у обычной конфигурации CMOS. Кроме того, PTL может эффективно реализовывать сложные булевы функции на небольшом количестве МОП-транзисторов, тем самым уменьшая площадь и время задержки [4].Первая методология проектирования, предназначенная для PTL, была представлена ​​в [5], таким образом устраняя наиболее важную причину, по которой PTL не может играть важную роль в разработке логических схем. Каждый из двух упомянутых подходов к минимизации энергопотребления был предметом множества различных статей. Таким образом, они оба очень подробно освещены в литературе, а их сочетание — нет. Поскольку PTL считается логикой с низким энергопотреблением, ее работа в подпороговой области, что подразумевает чрезвычайно низкое энергопотребление, позволит получить цифровую систему со сверхнизким энергопотреблением.Из-за минимального напряжения питания (условие работы в подпороговой области) такие схемы будут иметь ограниченную производительность с точки зрения быстродействия. Таким образом, они подходят для приложений, где производительность не имеет первостепенного значения, таких как уже упомянутые приложения для сбора энергии. А именно, в традиционном методе используется микроконтроллер общего назначения с гораздо более высокими характеристиками производительности, чем требуется системе. Эти микроконтроллеры способны работать в широком диапазоне более высоких тактовых частот, имеют множество быстрых и точных периферийных устройств ввода/вывода и терминалов.В отличие от упомянутых стандартных микроконтроллеров, в приложениях по сбору энергии требуются более энергоэффективные схемы и режимы работы. Эти условия должны быть обеспечены комбинацией двух методов проектирования: PTL и подпорогового режима. Таким образом, возникнут два основных преимущества для сборщиков энергии: очень низкое напряжение питания и сверхнизкое энергопотребление системы [6]. В данной работе мы дополнительно исследуем результаты, опубликованные в [7], где мы подтвердили возможность работы ЛЭП в подпороговой области и показали, что можно уменьшить потребляемую мощность за счет увеличения (до определенного момента) подъема и время спада входного сигнала.Мы предлагаем дополнение к топологии PTL, чтобы формировать его выходной сигнал таким образом, чтобы он дополнительно снижал энергопотребление, когда он используется в качестве входного сигнала для того же типа логической схемы на следующем уровне. В наших симуляциях мы показали, что дополнительный транзистор приводит к значительному улучшению энергопотребления. Насколько известно авторам, литературы по использованию более длительных периодов нарастания и спада для снижения энергопотребления не существует, а литературы по ЛЭП, работающей в подпороговой области, очень мало, примем за [6] и [8].Исследование, выполненное в [6], было мотивировано предположением, что PTL, который согласно многим источникам считается логикой с меньшей мощностью, может работать в подпороговой области. Таким образом можно создать цифровую систему со сверхнизким энергопотреблением (например, процессор), которая подойдет для приложений, где производительность не имеет первостепенного значения. В случае успеха такая логика будет иметь два основных преимущества, в частности, для сборщиков энергии — очень низкое напряжение питания, что значительно упростит систему и сделает ее меньше; и сверхнизкое энергопотребление системы.В [8] исследуется логика подпорогового проходного транзистора для сверхмаломощных приложений. Проведено сравнение рабочих характеристик различных структур XOR с проходным транзистором, работающих в подпороговой области, в различных технологических процессах. Остальная часть статьи структурирована следующим образом. В разделе 2 дается краткий обзор подпороговой работы PTL. В разделе 3 описан эффект медленного нарастания, опубликованный в [7]. В разделе 4 мы предлагаем указанное дополнение к топологии PTL.Результаты моделирования приведены в разделе 5 и обсуждаются в разделе 6. При работе в стандартной конфигурации полевой МОП-транзистор имеет напряжение затвора, превышающее пороговое напряжение, V gs > V T . Это работа в области сильной инверсии. В идеале при V gs < V T полевой МОП-транзистор не проводит ток. Однако существует ряд носителей, которые создают ток между стоком и истоком. Таким образом, MOSFET находится в области слабой инверсии, поскольку инверсионный слой носителей еще не сформирован. Эта область также известна как подпороговая область операции [9], [10].В подпороговой области ток затвора пренебрежимо мал по сравнению с подпороговым током, потому что он уменьшается намного быстрее с V DD . Другие компоненты утечки, такие как утечка в стоке, вызванная затвором, и утечка через pn-переход, также незначительны в подпороговом значении. Таким образом, следующий анализ обоснованно приравнивает полный ток к подпороговому току для V в подпороговой области ...

%PDF-1.5 % 46 0 объект > эндообъект внешняя ссылка 46 100 0000000016 00000 н 0000002845 00000 н 0000003152 00000 н 0000003282 00000 н 0000003371 00000 н 0000003526 00000 н 0000004030 00000 н 0000004163 00000 н 0000004305 00000 н 0000004445 00000 н 0000004589 00000 н 0000004725 00000 н 0000004989 00000 н 0000005409 00000 н 0000005463 00000 н 0000005506 00000 н 0000014353 00000 н 0000014388 00000 н 0000014783 00000 н 0000015399 00000 н 0000015434 00000 н 0000015938 00000 н 0000015988 00000 н 0000016220 00000 н 0000016572 00000 н 0000016628 00000 н 0000016790 00000 н 0000018003 00000 н 0000018172 00000 н 0000018347 00000 н 0000018486 00000 н 0000019858 00000 н 0000020003 00000 н 0000021458 00000 н 0000022780 00000 н 0000024077 00000 н 0000025462 00000 н 0000026839 00000 н 0000027488 00000 н 0000029019 00000 н 0000029425 00000 н 0000029447 00000 н 0000029490 00000 н 0000029712 00000 н 0000029804 00000 н 0000029837 00000 н 0000029886 00000 н 0000530287 00000 н 0000531461 00000 н 0000531726 00000 н 0000531982 00000 н 0000533151 00000 н 0000533875 00000 н 0000947456 00000 н 0000947589 00000 н 0000947741 00000 н 0000947811 00000 н 0001055651 00000 н 0001055902 00000 н 0001056294 00000 н 0001056458 00000 н 0001056485 00000 н 0001056555 00000 н 0001142825 00000 н 0001143081 00000 н 0001143329 00000 н 0001143498 00000 н 0001143525 00000 н 0001143827 00000 н 0001143897 00000 н 0001213000 00000 н 0001213266 00000 н 0001213432 00000 н 0001213607 00000 н 0001213634 00000 н 0001213928 00000 н 0001214176 00000 н 0001214427 00000 н 0001214665 00000 н 0001214950 00000 н 0001215616 00000 н 0001215659 00000 н 0001215694 00000 н 0001216112 00000 н 0001216816 00000 н 0001217986 00000 н 0001218030 00000 н 0001218065 00000 н 0001218676 00000 н 0001219427 00000 н 0001220597 00000 н 0001220641 00000 н 0001220676 00000 н 0001221411 00000 н 0001222167 00000 н 0001223337 00000 н 0001223381 00000 н 0001223416 00000 н 0001224129 00000 н 0000002296 00000 н трейлер ]/предыдущая 1404683>> startxref 0 %%EOF 145 0 объект >поток hspoke]HSq Y»yrIDA(hBdJZ ]A_ @`1BAY(KcBDAA7)ؕzaAw#`j 0F u 凩FovpG;-,}ǾϤ;n5yy;=JEƤm5ռ’atomic,» *QED8v}%^#akKN&7DQӦDneZbņU»v#xYınUx̯ *%rRd=b5M%l)TdG^GCnd\@iGU).t5X|lcL# $NY}K

%PDF-1.4 % 671 0 объект > эндообъект внешняя ссылка 671 224 0000000016 00000 н 0000006372 00000 н 0000006655 00000 н 0000006784 00000 н 0000006842 00000 н 0000007185 00000 н 0000007572 00000 н 0000007732 00000 н 0000007877 00000 н 0000008037 00000 н 0000008182 00000 н 0000008742 00000 н 0000008888 00000 н 0000009469 00000 н 0000009613 00000 н 0000010175 00000 н 0000010320 00000 н 0000010827 00000 н 0000010972 00000 н 0000011569 00000 н 0000011714 00000 н 0000012282 00000 н 0000012426 00000 н 0000013004 00000 н 0000013150 00000 н 0000013714 00000 н 0000013860 00000 н 0000014448 00000 н 0000014594 00000 н 0000015160 00000 н 0000015306 00000 н 0000015920 00000 н 0000016064 00000 н 0000016685 00000 н 0000016831 00000 н 0000017399 00000 н 0000017543 00000 н 0000018159 00000 н 0000018305 00000 н 0000018855 00000 н 0000018999 00000 н 0000019633 00000 н 0000019777 00000 н 0000020391 00000 н 0000020535 00000 н 0000021170 00000 н 0000021314 00000 н 0000021884 00000 н 0000022028 00000 н 0000022454 00000 н 0000022599 00000 н 0000023087 00000 н 0000023231 00000 н 0000023759 00000 н 0000023903 00000 н 0000024475 00000 н 0000024620 00000 н 0000025191 00000 н 0000025337 00000 н 0000025963 00000 н 0000026109 00000 н 0000026726 00000 н 0000026872 00000 н 0000027402 00000 н 0000027548 00000 н 0000028258 00000 н 0000028404 00000 н 0000029030 00000 н 0000029176 00000 н 0000029745 00000 н 0000029891 00000 н 0000030051 00000 н 0000030194 00000 н 0000030352 00000 н 0000030498 00000 н 0000030658 00000 н 0000030804 00000 н 0000030964 00000 н 0000031110 00000 н 0000031270 00000 н 0000031414 00000 н 0000031574 00000 н 0000031718 00000 н 0000031878 00000 н 0000032022 00000 н 0000032182 00000 н 0000032326 00000 н 0000032486 00000 н 0000032630 00000 н 0000032790 00000 н 0000032934 00000 н 0000033094 00000 н 0000033238 00000 н 0000033398 00000 н 0000033544 00000 н 0000033703 00000 н 0000033846 00000 н 0000034005 00000 н 0000034150 00000 н 0000034573 00000 н 0000035757 00000 н 0000035896 00000 н 0000037089 00000 н 0000038279 00000 н 0000038316 00000 н 0000038353 00000 н 0000038463 00000 н 0000038564 00000 н 0000038819 00000 н 0000039357 00000 н 0000039609 00000 н 0000040132 00000 н 0000042662 00000 н 0000045000 00000 н 0000046187 00000 н 0000046278 00000 н 0000046540 00000 н 0000047092 00000 н 0000049624 00000 н 0000051072 00000 н 0000052255 00000 н 0000052346 00000 н 0000052600 00000 н 0000053128 00000 н 0000055390 00000 н 0000058373 00000 н 0000061225 00000 н 0000064233 00000 н 0000066883 00000 н 0000066912 00000 н 0000131380 00000 н 0000274280 00000 н 0000296281 00000 н 0000318601 00000 н 0000340008 00000 н 0000360613 00000 н 0000360869 00000 н 0000361318 00000 н 0000362512 00000 н 0000362582 00000 н 0000424982 00000 н 0000425249 00000 н 0000425426 00000 н 0000425453 00000 н 0000425871 00000 н 0000446733 00000 н 0000446987 00000 н 0000447382 00000 н 0000454025 00000 н 0000454064 00000 н 0000458604 00000 н 0000458643 00000 н 0000458737 00000 н 0000458826 00000 н 0000458960 00000 н 0000480964 00000 н 0000481227 00000 н 0000481708 00000 н 0000482905 00000 н 0000501445 00000 н 0000501484 00000 н 0000501672 00000 н 0000509754 00000 н 0000509830 00000 н 0000509900 00000 н 0000509982 00000 н 0000510064 00000 н 0000510146 00000 н 0000510228 00000 н 0000510310 00000 н 0000510392 00000 н 0000510474 00000 н 0000510556 00000 н 0000510638 00000 н 0000510720 00000 н 0000510802 00000 н 0000510884 00000 н 0000511009 00000 н 0000511094 00000 н 0000511166 00000 н 0000511419 00000 н 0000511501 00000 н 0000511695 00000 н 0000512006 00000 н 0000512089 00000 н 0000512309 00000 н 0000512392 00000 н 0000512678 00000 н 0000512761 00000 н 0000513095 00000 н 0000513178 00000 н 0000513498 00000 н 0000513581 00000 н 0000513726 00000 н 0000513809 00000 н 0000513963 00000 н 0000514045 00000 н 0000514160 00000 н 0000514291 00000 н 0000514426 00000 н 0000514508 00000 н 0000514717 00000 н 0000514799 00000 н 0000515016 00000 н 0000515098 00000 н 0000515303 00000 н 0000515385 00000 н 0000515468 00000 н 0000515648 00000 н 0000515731 00000 н 0000515883 00000 н 0000515966 00000 н 0000516138 00000 н 0000516221 00000 н 0000516389 00000 н 0000516472 00000 н 0000516638 00000 н 0000516721 00000 н 0000516911 00000 н 0000516994 00000 н 0000517304 00000 н 0000517386 00000 н 0000517468 00000 н 0000004776 00000 н трейлер ]/предыдущая 2225266>> startxref 0 %%EOF 894 0 объект >поток зч}Lwǟ;JZj)oJJ[*tqR:^»H^`TR0DV7D3Թd’L 4,~\=I=y’

Прикладные науки | Специальный выпуск : Тонкопленочный транзистор

Уважаемые коллеги,

Тонкопленочные транзисторы (TFT) широко используются в качестве выключателей и устройств управления током для различных приложений с тех пор, как появилась информация о концепции TFT.В частности, TFT считаются наиболее важным устройством, которое управляет каждым пикселем в плоскопанельном дисплее с активной матрицей (AMFPD). TFT широко используются не только в жидких кристаллах (LC), но и в дисплеях на органических светоизлучающих диодах (OLED) от мобильных дисплеев до дисплеев большого размера. Кроме того, использование TFT в последнее время растет в виртуальной реальности (VR) и дополненной реальности (AR). Между тем, TFT также значительно привлекли внимание в качестве различных сенсорных приложений благодаря своим достоинствам, включая низкую стоимость изготовления и совместимость с осаждением на больших площадях.Специальный выпуск журнала Applied Sciences «Тонкопленочные транзисторы» посвящен последним достижениям в области технологий TFT. В этом спецвыпуске мы планируем осветить следующие основные темы исследований TFT: 1) производительность и стабильность устройства; исследования по улучшению производительности и стабильности устройства проводятся в области материаловедения основных компонентов TFT, проектирования конструкций и проектирования после / до обработки; 2) гибкие и носимые TFT; это исследование касается волнистых, жестких и нейтрализующих структур и новых материалов, которые могут улучшить механическую стабильность; 3) различные сенсоры и запоминающие устройства на основе TFT; в этом исследовании это включает в себя функционализированные поверхности и чувствительные материалы, которые реагируют на внешние источники энергии, такие как свет, смещение, атмосфера и т. д.

Проф. Хён Джэ Ким
Приглашенный редактор

Информация о подаче рукописей

Рукописи должны быть представлены онлайн на сайте www.mdpi.com путем регистрации и входа на этот сайт. После регистрации нажмите здесь, чтобы перейти к форме отправки. Рукописи можно подавать до указанного срока. Все материалы, прошедшие предварительную проверку, рецензируются экспертами. Принятые статьи будут постоянно публиковаться в журнале (как только они будут приняты) и будут перечислены вместе на веб-сайте специального выпуска.Приглашаются исследовательские статьи, обзорные статьи, а также короткие сообщения. Для планируемых статей в редакцию можно отправить название и краткую аннотацию (около 100 слов) для размещения на сайте.

Представленные рукописи не должны быть опубликованы ранее или находиться на рассмотрении для публикации в другом месте (за исключением материалов конференции). Все рукописи проходят тщательную рецензирование в рамках единого процесса слепого рецензирования. Руководство для авторов и другая необходимая информация для подачи рукописей доступны на странице Инструкции для авторов. Applied Sciences — международный рецензируемый журнал с открытым доступом, выходящий раз в полгода, публикуемый MDPI.

Перед отправкой рукописи посетите страницу Инструкции для авторов. Плата за обработку статьи (APC) для публикации в этом журнале с открытым доступом составляет 2300 швейцарских франков (швейцарских франков). Представленные документы должны быть хорошо отформатированы и на хорошем английском языке. Авторы могут использовать MDPI Услуги редактирования на английском языке перед публикацией или во время авторских правок.

Список продуктов | ROHM предлагает самые маленькие* электронные компоненты в отрасли

Новая линейка RASMID™, разработанная с использованием инновационных передовых технологий

Запатентованные методы обеспечивают беспрецедентную компактность с превосходной точностью размеров

Самые маленькие в мире* чип-резисторы: размер 03015

Основные характеристики

  • Самый маленький размер в мире — монтажная площадь уменьшена на 44%
  • Оригинальные процессы, используемые для обеспечения высокой точности
  • Точность размеров чипа улучшена с ±20 мкм до ±10 мкм
  • Золотые электроды адаптированы для улучшения паяемости и надежности
Семейство продуктов Упаковка (мм)
Серия SMR003 CSP (пакет масштабирования чипа): 0.3×0,15, t=0,1

Самые маленькие в мире* диоды: Размер 0402 (01005 дюймов)

Основные характеристики

  • Самый маленький размер в мире — монтажная площадь уменьшена на 56 %
  • Точность размеров чипа повышена с ±20 мкм до ±10 мкм, что повышает стабильность существующего оборудования для автоматизированного монтажа
  • Использование золотых электродов для превосходной паяемости и надежности

RASMID™ является торговой маркой ROHM Co., Ltd. Обратите внимание, что проценты по площади и объему округлены до ближайшего целого числа.

Самые маленькие микроустройства в мире

Самый маленький в мире* монолитный источник питания (ИС-модули): ИС, встроенная в подложку для еще большей миниатюризации

Основные характеристики

  • Понижающие типы
    650 мА, 1,2 В/1,25 В/1,8 В/1,85 В, 6 МГц
  • Бустерные типы
    175 мА/19 мА, 5 В/4.5В, 238кГц/642кГц

Самые маленькие в мире* CMOS LDO: серия TF2

Основные характеристики

  • Вход 5,5 В, 200 мА, высокий PSRR CMOS LDO
Семейство продуктов Упаковка (мм)
Серия TF2

XCSP30L1: 0,65×0,65, t=0,35 макс.

Самые маленькие в мире* транзисторы: размер 0604

Основные характеристики

Лучший в своем классе* размер Транзисторы: размер 0806

Основные характеристики

Лидирующие в своем классе* сверхкомпактные низкопрофильные светодиоды: серия PICOLED™ 1006

Основные характеристики

  • Наименьший класс монохромных (одноцветных) чип-светодиодов
  • Специальная конструкция корпуса предотвращает проникновение припоя
  • Идеально подходит для матричных дисплеев носимых устройств
  • Доступна серия PICOLED™-eco (класс 1 мА)

Самые маленькие в мире* сверхнизкоомные чип-резисторы для измерения тока: размер 0603 (0201 дюйм)

Основные характеристики

  • Для резистивного элемента используется специальный сплав, обеспечивающий превосходные характеристики TCR
  • .
  • Безрамочная конструкция повышает точность обнаружения тока
  • Запатентованная структура чипа обеспечивает высокую надежность даже в условиях резкого изменения температуры
Семейство продуктов Упаковка (мм)

ПМР006: 0.6×0,3, t=0,23

Самые маленькие в мире* танталовые конденсаторы: размер 1005 (0402 дюйма)

Основные характеристики

  • от 0,47 мкФ до 15 мкФ, от 20 В до 2,5 В

Самые маленькие в мире* проводящие полимерные конденсаторы: размер 1005 (0402 дюйма)

Основные характеристики

  • от 0,47 мкФ до 4.7 мкФ, от 10 В до 2,5 В
Семейство продуктов Упаковка (мм)
Тип нижнего электрода из проводящего полимера (большой емкости): Серия TCTO

TCTO U Корпус: 1,0×0,5, t=0,6 макс.

PICOLED™ является зарегистрированным товарным знаком ROHM Co., Ltd. Обратите внимание, что проценты площади и объема округлены до ближайшего целого числа.

Монтажное оборудование

Реализация проверена. Обратитесь к производителю соответствующего монтажного устройства.

Поддерживает высокую плотность установки в носимых устройствах
с NUI (естественным пользовательским интерфейсом) для интуитивно понятного управления

  • Смартфоны (многофункциональные мобильные телефоны)
  • Планшеты
  • Умные очки с дополненной реальностью
  • Умные часы (которые регистрируют данные об активности)
  • Устройства биометрической аутентификации
  • Наголовные дисплеи
  • Устройства для здоровья и фитнеса
  • Игровые системы нового поколения

Micro Dimension Products, Inc.Производители монтажных площадок и карточных направляющих

Мы рады возможности представить нашу компанию вам, потенциальному клиенту.

Micro Dimensional Products, Inc. предлагает такие качественные продукты, как:

  • Компоненты военного назначения (Mil spec) Монтажные площадки, электрические)
  • Транзисторные изоляторы (M38527, A55485, M49466)
  • Монтажные площадки для транзисторов (Transipads)
  • Электронные компоненты
  • Крепежные детали из пластмассы (распорки и стойки)
  • Военное электронное оборудование (Монтажные площадки Mil Spec)
  • Оборудование для печатных плат (установщики/извлекатели печатных плат)

и индивидуальное обслуживание наших клиентов на протяжении более 45 лет.

Благодаря инновационному менеджменту и заботливому персоналу мы превратились в доминирующую силу в индустрии пластмасс. Помимо индивидуального литья под давлением всех термопластичных смол, мы предлагаем стандартную линейку устройств для вставки/выталкивания/извлечения печатных плат, направляющих для печатных плат, монтажных площадок, переходников, изоляторов, распорок и стоек, передних крышек, герметизирующих оболочек и Ребра жесткости.

alexxlab

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован.