Порядок выполнения работы
1. Собрать схему для снятия статических характеристик МДП‑транзистора.
Регулировка напряжений VG, VD и VBS осуществляется ручками потенциометров, смонтированных на панели. Ток стока измеряется по падению напряжения на нагрузочном сопротивлении в цепи стока микровольтметром. Требуется, чтобы сопротивление нагрузки RН было много меньше сопротивления канала RС, поэтому падение напряжения VRн должно быть много меньше напряжения V (примерно в 100 раз).
ВНИМАНИЕ! Во избежание пробоя статическим электричеством подзатворного диэлектрика запрещается прикасаться к выводам затвора руками без предварительного заземления затворной цепи.
2. Снять семейство ID = f(VD) при изменении напряжения на стоке от 0 до -10 В: через 1 В в крутой части и через 2 В в пологой части вольт‑амперной характеристики. Напряжения на затворе устанавливаются: -4 В, -6 В, -8 В, -10 В.(см. табл. 1).
Начертить таблицу 1 и результаты измерений занести в таблицу. Построить график зависимости ID = f(VD) и определить из графика напряжение отсечки .
Таблица 1
VG, B | VD, B | -1 | -2 | -3 | -4 | -6 | -8 | -10 | |
-4 | ID, мA | ||||||||
-6 | ID, мA | ||||||||
-8 | ID, мA | ||||||||
-10 | ID, мA |
3. Снять семейство переходных характеристик МДП‑транзистора ID = f(VG) при различных значениях напряжения сток‑исток. Величину напряжения на затворе изменять в диапазоне от -1 В до -10 В через 1 В.
а) Выставить напряжение на стоке: VD = -0,1 В и снять ID = f(VG) в области плавного канала.
б) Последовательно выставляя VD = -4 В, -10 В, снять характеристики МДП‑транзистора в области отсечки.
Занести результаты измерений в таблицу 2, построить графики ID = f(VG).
По формулам (10) и (12) рассчитать значения порогового напряжения VT и подвижности дырок μp. Для этого на графике зависимости ID = f(VG) в области плавного канала проэкстраполировать прямолинейный участок зависимости к значению ID = 0. Значение VG при этом, как следует из (10), будет VG = VT – VD/2. Величину подвижности μp определить из тангенсов угла наклона зависимости ID = f(VD) и ID = f(VG).
Таблица 2
VD, B | VG, B | -1 | -2 | -3 | -4 | -6 | -8 | -10 | |
-0,1 | ID, мA | ||||||||
-4 | ID, мA | ||||||||
-10 | ID, мA |
4. Подать на подложку напряжение смещения VBS, противоположное по полярности напряжению стока VD. Снять семейство характеристик ID = f(VG) в области плавного канала (VD = -0,1 В) при различных VBS (см. табл. 3).
Таблица 3
VBS, B | VG, B | -1 | -2 | -3 | -4 | -5 | -6 | -7 | -8 | -9 | -10 | |
ID, мA | ||||||||||||
ID, мA | ||||||||||||
ID, мA | ||||||||||||
ID, мA | ||||||||||||
ID, мA | ||||||||||||
ID, мA |
Построить графики зависимости ID = f(VG) при различных значениях VBS и определить по (10) значения порогового напряжения VT. Построить график зависимости , и по (15) и (16) рассчитать величину NB.
5. Отчет о работе должен содержать:
а) Схему для снятия характеристик МДП‑транзистора;
б) Таблицы результатов измерений;
в) Графики переходных ID = f(VG) и проходных ID = f(VD) характеристик МДП‑транзистора, графики зависимости ID = f(VG) при различных напряжениях VBS,
;
г) Найденные из графика ID = f(VD) значения напряжения отсечки и сравнение их с расчетными по (11);
д) Рассчитанные значения порогового напряжения VT, подвижности дырок μp и уровня легирования подложки NB.