Fys2210 Halvlederkomponenter. Kapittel 6 Felteffekt transistorer

Like dokumenter
Fys2210 Halvlederkomponenter. Kapittel 6 Felteffekt transistorer

Fys2210 Halvlederkomponenter. Kapittel 6 Felteffekt transistorer

Fys2210 Halvlederkomponenter. Kapittel 6 Felteffekt transistorer

Fys2210 Halvlederkomponenter. Forelesning 9 Kapittel 6 - Felteffekttransistoren

Fys Halvlederkomponenter. Lasse Vines kontor: Kristen Nygårds hus, 3. etg.

Fys2210 Halvlederkomponenter. Kapittel 6 Felteffekt transistorer

Forelesning nr.10 INF 1411 Elektroniske systemer

Forelesning nr.10 INF 1411 Elektroniske systemer. Felteffekt-transistorer

Fys2210 Halvlederkomponenter. Kapittel 1

Halvlederkomponenter

Fys2210 Halvlederkomponenter. Kapittel 6 Felteffekt transistorer Forelesning 10

Halvlederkomponenter

Fys2210 Halvlederkomponenter

Transistorforsterker

Rev. Lindem 25.feb..2014

Fys2210 Halvlederkomponenter. Repetisjon

Forelesning nr.9 INF 1411 Elektroniske systemer. Transistorer MOSFET Strømforsyning

Fys2210 Halvlederkomponenter. Forelesning 5 Kapittel 5 - Overganger

Fys2210 Halvlederkomponenter. Forelesning 6 Kapittel 5 - Overganger

Fys2210 Halvlederkomponenter. Repetisjon

Fys2210 Halvlederkomponenter. Forelesning 6 Kapittel 5 - Overganger

Forelesning 8. CMOS teknologi

Elektronikk med prosjektoppgaver FYS 1210

Kapittel 18 Grunnleggende diodekoplinger. Likeretter (Rectifier) omforme AC til DC

FYS1210. Repetisjon 2 11/05/2015. Bipolar Junction Transistor (BJT)

Forelesning nr.9 INF 1411 Elektroniske systemer. Transistorer

Forelesning nr.10 INF 1411 Elektroniske systemer. Felteffekt-transistorer

Forelesning nr.9 INF 1411 Elektroniske systemer

GJ ennomgang av CMOS prosess, tverrsnitt av nmos- og

Forelesning nr.9 INF 1411 Elektroniske systemer. Transistorer

Fysikk og teknologi Elektronikk FYS ) Det betyr kjennskap til Ohms lov : U = R I og P = U I

Fysikk og teknologi - Elektronikk Mål for opplæringen er at eleven skal kunne

IN 241 VLSI-konstruksjon Løsningsforslag til ukeoppgaver uke 36

Exercise 1: Phase Splitter DC Operation

Electronics Technology Fundamentals

Forelesning nr.9 INF 1411 Elektroniske systemer. Transistorer

Kapittel 17 Introduksjon til Solid State Components: Diodes

Transistorer en alternativ presentasjon. Temapunkter for de 3 neste ukene

Oppsummering. BJT - forsterkere og operasjonsforsterkere

Kapittel 17 Introduksjon til Solid State Components: Diodes

BMXART0814 ( ) M340 8 inn ana TC/RTD, 2*FCN

PASSIVE KOMPONENTER. Realisering av Resistans - Passive løsninger

INF 5460 Elektrisk støy beregning og mottiltak

Velkommen til FYS 1210 Elektronikk med prosjektoppgaver 2018

GJ ennomgang av CMOS prosess, tverrsnitt av nmos- og

Forslag til løsning på eksamen FYS1210 høsten 2005

UNIVERSITETET I OSLO

Periodisk Emnerapport FYS2210 Høst2013

OTB1E0DM9LP ( ) OTB EThernet, 12inn/6+2ut,skru

Mot 6: Støy i felteffekttransistorer

RF Power Capacitors Class kV Discs with Moisture Protection

Transistorer. Dekkes delvis i boka Kap 19-21

RF Power Capacitors Class1. 5kV Discs

Electric Field Effect) (Charge Carrier) cm -2

GJ ennomgang av CMOS prosess, tversnitt av nmos- og

Kunsten å bruke P.I.N. dioden som frekvensmultiplikator.

PH-03. En MM Phono Forsterker

UKE 6. Dioder, kap. 17, s , Diode Kretser, kap. 18, s

Lab 1 i INF3410. Prelab: Gruppe 5

HØGSKOLEN I SØR-TRØNDELAG Avdeling for teknologi

Transistorkretser Laboratorieeksperimenter realfagseminar Sjøkrigsskolen 15. November 2010

INF3400 Forel. # Avansert CMOS. INF3400 Forelesning #15 Øivind Næss

Kontinuasjonseksamen i emne TFE4110 DIGITALTEKNIKK MED KRETSTEKNIKK. Onsdag 15. august Tid. Kl LØSNINGSFORSLAG

Dekkes delvis i boka Kap 19-21

DC/AC inverters DC/AC invertere

Forelesning nr.8 INF 1411 Elektroniske systemer. Dioder

Oversikt. Avansert CMOS. INF3400 Del Skalering Transistorskalering Interconnect -skalering Teknologi roadmap

Solceller - Teori og praksis Solcellers virkningsgrad, effekt og elektriske egenskaper.

Kontinuasjonseksamen i emne TFE4110 DIGITALTEKNIKK MED KRETSTEKNIKK. Onsdag 15. august Tid. Kl LØSNINGSFORSLAG

Elektronikk. Knut Harald Nygaard. Elektronikk. ved. 1Knut Harald Nygaard

FYS1210. Robin A. T. Pedersen. May 15, Forord 6. 2 Acknowledgments 6

SUPER DISCLAIMER. Vi endrer opplegget litt fra år til år, og vi hører på dere!

RF Power Capacitors Class , 20 & 30 mm Barrel Transmitting Types

SR3B262BD ( ) Zelio 16/10 I/O trns m/ur 24VDC

9. Lavstøy konstruksjonsmetoder

Design of inductively degenerated common source RF CMOS Low Noise Amplifier

INF1411 Oblig nr. 3 - Veiledning

Kapittel 17 Introduksjon til Solid State Components: Diodes

WÄRTSILÄ MARINE SOLUTION POWER CONVERSION INNOVATIVE LAV- OG NULLUTSLIPPSLØSNINGER OG UTFORDRINGER MED Å FÅ DISSE INN I MARKEDET.

SR3B101BD ( ) Zelio 6/4 I/O relé m/ur 24VDC

Recessed high tech, linear downlight - The result of lengthy research to produce a product with a high level of visual comfort.

2-Port transmisjons målinger for Anritsu RF og mikrobølge håndholdte instrumenter

FYS 3270(4270) Data-assistert konstruksjon av kretselektronikk (tidligere Fys 329) Fys3270(4270)

Kapittel 17 Introduksjon til Solid State Components: Diodes

Sensorless 3-phase brushless DC Motor driver

For å forstå hvordan halvledere fungerer, er det viktig først å ha forstått hva som gjør at noen stoffer leder strøm, mens andre ikke gjør det.

Basis dokument. 1 Solcelle teori. Jon Skarpeteig. 23. oktober 2009

Forsvarets ingeniørhøgskole. Jørstadmoen LABORATORIERAPPORT. Oppgave: 163 Transistorens karakteristikk. Forspenningsnettverk. INGP400 Elektronikk

KYBERNETIKKLABORATORIET. FAG: Industriell IT DATO: OPPG.NR.: LV4. LabVIEW Temperaturmålinger BNC-2120

FYS 3710 Biofysikk og Medisinsk Fysikk, Laboratorieoppgave EPR spektroskopi

SR2B201BD ( ) Zelio Logic kompakt reléerstatter med/uten display. Antall I/O kan ikke utvides.

Forslag til løsning på Eksamen FYS1210 våren 2004

UNIVERSITETET I OSLO.

Oppgave 1 INF3400. Løsning: 1a Gitt funksjonen Y = (A (B + C) (D + E + F)). Tegn et transistorskjema (skjematikk) i komplementær CMOS for funksjonen.

Prosjektoppgaver i MEF1000. Oppgave 1. Tittel? Membraner (og bjelker ) i Silisium MEMS

Rapport laboratorieøving 2 RC-krets. Thomas L Falch, Jørgen Faret Gruppe 225

INF3400 Uke Wire Engineering 4.7 Design Margins. INF3400 Uke 14 Øivind Næss

PENSUM INF spring 2013

Forelesning nr.8 IN 1080 Elektroniske systemer. Dioder og felteffekt-transistorer

Jeroen Stil Institute for Space Imaging Science. University of Calgary

Transkript:

Fys2210 Halvlederkomponenter Kapittel 6 Felteffekt transistorer 1

Pensum 1 CRYSTAL PROPERTIES AND GROWTH OF SEMICONDUCTORS 2 ATOMS AND ELECTRONS 3 ENERGY BANDS AND CHARGE CARRIERS IN SEMICONDUCTORS 4 EXCESS CARRIERS IN SEMICONDUCTORS 5 JUNCTIONS Midttermineksamen Forventes kjent / Orienteringsstoff Viktige elektriske og optiske egenskaper Byggesteinen; pn-dioden 6 FIELD-EFFECT TRANSISTORS 7 BIPOLAR JUNCTION TRANSISTORS 8 OPTOELECTRONIC DEVICES Komponenter Lab 2

3

Transistorer Felt-effekt transistoren var først patentert av Lilienfeld in 1925, men ingenting lagd/publisert. PNP punktkontakt transistor demonstrert av Brattain and Moore 23. des. 1947 Første MOSFET transistor lagd in 1959/1960 (Kahng og Atalla), som senere ble den viktigste komponenten innen VLSI (very large scale integrated circuit). Årsakene var bl.a. 1. Symmetisk mhp source og drain 2. Unipolar 3. Høy inngangsimpedans (> 10 14 Ω i dc) 4. Spenningsstyrt 5. Lett å isolere Første IC ble lagd in 1971 med 2300 MOS-transistorer I dag > 10 9 komponenter/chip 4

Felt-Effekt Transistorer Komponent med 3 terminaler, hvor strømmen mellom to av dem (source og drain) styres av en tredje (kalt gate) 3 vanlige typer FET s Junction FET Bruker deplesjonssonen til en reversspent pn diode MESFET Bruker en reversspent Schottky barriere kontakt MISFET/MOSFET Bruker et isolerende lag mellom gatekontakt (metall) og halvleder Felteffekttransistorene er en majoritetsbærerkomponent (kun en ladningstype) og kalles derfor unipolar 2 hovedanvendelser: forsterkning og switching (bryter) 5

Felteffekttransistoren 3 forskjellige typer: - Junction FET - MESFET - MOSFET JFET MESFET MOSFET Source Gate Drain Source Gate Drain Source Gate Drain n + p-type Si n + n + n + n + p-type Si p-type Si Gate 6

Prinsipp for transistor 7

Prinsipp for transistor i D = (15 V)/(1000 Ω) =15 ma load line i D = (0 V)/(1000 Ω) = 0 E = i D R + v D Felteffektkomponenter er unipolare og spenningsstyrte via en gate (styre) elektrode som bestemmer ledningskanalens tykkelse (bredde) for ladningsbærere som drifter mellom Source (S) og Drain (D) 8

Felt-Effekt Transistorer Junction FET Brukt bl.a. som bryter, High input impedance-, low noise-, differential- forsterkere MESFET Rask, opp til 45GHz, mikrobølgefrekvenser, kommunikasjon, radar MOSFET Byggestenen i det meste av integrert kretsteknologi CMOS (n-mos og p-mos sammen) Mikroprosessorer og minnekomponenter 9

JFET (Junction Field Effect Transistor) Source Gate n + p-type Si n + Drain n + Gate 10

JFET (Junction Field Effect Transistor) Junction Field Effect Transistor (JFET); høy inngangsimpedans (reversspent overgang) egnet som switch. Deplesjonssonen, som reguleres via gatespenningen, styrer ledningskanalens effektive tverrsnittsareal Partikkelflyt S D (alltid!) I den lavt dopede kanalen ligger S og D på ulike potensial og for lave strømmer er potensialfallet lineært langs kanalen. 11

Figure 6 4 Depletion regions in the channel of a JFET with zero gate bias for several values of V D : (a) linear range; (b) near pinch-off; (c) beyond pinch-off. Solid State Electronic Devices, 7e, Global Edition Ben G. Streetman Sanjay Kumar Banerjee Copyright Pearson Education Limited 2016. All rights reserved.

Figure 6 5 Effects of a negative gate bias: (a) increase of depletion region widths with V G negative; (b) family of current voltage curves for the channels as V G is varied. Solid State Electronic Devices, 7e, Global Edition Ben G. Streetman Sanjay Kumar Banerjee Copyright Pearson Education Limited 2016. All rights reserved.