發(fā)布時(shí)間：2021-01-01 14:47

　　靜電感應(yīng)晶體管（SIT）是一種具有類(lèi)真空三極管特性的新型半導(dǎo)體器件,具有功率大、增益高、跨導(dǎo)大和噪聲低等優(yōu)異性能。本文分析了SIT溝道勢(shì)壘形成機(jī)理,描述了溝道勢(shì)壘對(duì)器件噪聲的影響。以此為基礎(chǔ)研究了SIT散粒噪聲和熱噪聲的形成原因,建立了SIT噪聲模型。本文通過(guò)分析SIT的電場(chǎng)和電勢(shì)分布,了解了SIT溝道勢(shì)壘的形成及變化是其噪聲產(chǎn)生的根本原因,由此對(duì)SIT正常工作時(shí)產(chǎn)生的散粒噪聲和熱噪聲進(jìn)行了詳細(xì)分析。本文分析了SIT載流子傳輸特性,了解溝道中形成漏電流的載流子必定要越過(guò)溝道勢(shì)壘,才能到達(dá)漏極形成漏電流。通過(guò)對(duì)散粒噪聲產(chǎn)生條件的分析,了解了當(dāng)有直流流過(guò)并且存在電荷載體越過(guò)電位壁壘時(shí),必定會(huì)產(chǎn)生散粒噪聲。因此得到了在SIT正常工作時(shí)也必定會(huì)產(chǎn)生散粒噪聲的結(jié)論。本文根據(jù)散粒噪聲理論以及SIT勢(shì)壘模型和電流特性,建立了SIT散粒噪聲的計(jì)算模型。結(jié)合場(chǎng)效應(yīng)晶體管溝道熱噪聲模型,經(jīng)過(guò)適當(dāng)?shù)慕Y(jié)構(gòu)近似,得到了SIT熱噪聲的近似計(jì)算模型。通過(guò)電子器件噪聲相關(guān)性原理,在SIT散粒噪聲和熱噪聲模型的基礎(chǔ)上,建立了SIT白噪聲的綜合計(jì)算模型。通過(guò)對(duì)SIT高增益、高跨導(dǎo)和低噪聲等性能的分析,本文以SIT為基礎(chǔ)設(shè)... 

【文章來(lái)源】：蘭州大學(xué)甘肅省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

【文章頁(yè)數(shù)】：69 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

SIT結(jié)構(gòu)模型

圖 3-1 SIT電勢(shì)分布分析模型圖 3-1 所示， x 軸定義為器件的縱向方向， y 軸為橫向 '為溝道區(qū)， DFF ' D '為電荷漂移區(qū)。坐標(biāo)零點(diǎn)為道末端的正方向如圖所示。SIT 在 x 軸方向?yàn)樵礈细叩徒Y(jié)、漏與外延 n n + 結(jié)構(gòu)，其中漏與溝道之間的n 區(qū)。在 x > 0的橫向方 n p + 結(jié)構(gòu)，柵源之間近似為 p i n結(jié)構(gòu)。以常開(kāi)型 SI沒(méi)有外加偏壓時(shí)，溝道沒(méi)有夾斷，溝道中仍然存在中性區(qū)，為柵溝 pn結(jié)和柵源 pn結(jié)形成的自建電場(chǎng)。根據(jù) pn結(jié)理論，建電場(chǎng)的電場(chǎng)方向?yàn)闇系乐赶驏艆^(qū)和源指向溝道�，F(xiàn)在，給，把源極接地，當(dāng)柵極的負(fù)電壓負(fù)向增大并達(dá)到某一定值時(shí)，此時(shí)溝道中存在著失去電子的帶正電荷的雜質(zhì)離子。相反的雜質(zhì)離子，如圖 3-2 所示。我們可以判斷此時(shí)溝道中只存向由溝道中的正電荷指向柵區(qū)的負(fù)電荷。S

圖 3-3 溝道區(qū)電場(chǎng)分布模型溝道區(qū)及其之外的耗盡區(qū)可看作是一個(gè)帶電體，柵耗盡區(qū)中的電離雜質(zhì)電荷在柵體表面感應(yīng)形成等量電荷的面密度呈不均勻分布。感應(yīng)電荷的不均勻分電勢(shì)的不均勻分布，這種電勢(shì)的不均勻分布將形成心線上電勢(shì)最低點(diǎn)，此極值點(diǎn)即為電勢(shì)鞍點(diǎn)。源端在溝道縱方向上（ x 方向）形成的電場(chǎng)方向相反。層電荷具有屏蔽作用，使溝道源側(cè)和漏側(cè)耗盡區(qū)電溝道區(qū)而作用到對(duì)方區(qū)域，而是被約束在溝道長(zhǎng)度道中心線上某一點(diǎn)的縱向電場(chǎng)分量為零。又由于溝的對(duì)稱(chēng)性，該點(diǎn)的橫向電場(chǎng)分量也為零。雖然電勢(shì)量都為零，但在溝道寬度和溝道長(zhǎng)度范圍內(nèi)其它各量不全為零，而是隨縱向和橫向距離的變化而線性與源極電勢(shì)之差定義為勢(shì)壘高度。勢(shì)壘具有空間形

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]靜電感應(yīng)晶體管的空間電荷效應(yīng)(英文)[J]. 陳金伙,劉肅,王永順,李思淵,張福甲.  半導(dǎo)體學(xué)報(bào). 2005(03)
[2]具有混合I- V特性的靜電感應(yīng)晶體管的電性能（英文）[J]. 王永順,劉肅,李思淵,胡冬青.  半導(dǎo)體學(xué)報(bào). 2004(03)
[3]平面型埋柵結(jié)構(gòu)的靜電感應(yīng)晶體管(英文)[J]. 王永順,李思淵,胡冬青.  半導(dǎo)體學(xué)報(bào). 2004(02)
[4]20年來(lái)對(duì)靜電感應(yīng)器件（SID）的開(kāi)拓性研究[J]. 李思淵.  蘭州大學(xué)學(xué)報(bào). 1999(03)
[5]靜電感應(yīng)晶體管（SIT）電性能的控制[J]. 李思淵,劉瑞喜,李海蓉.  甘肅教育學(xué)院學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 1998(01)

碩士論文
[1]CMOS低相位噪聲環(huán)形壓控振蕩器的設(shè)計(jì)[D]. 張勇生.武漢理工大學(xué) 2012



本文編號(hào)：2951482