第六章重要术语解释电容电荷存储时间：栅极输入信号改变使栅极输

1第六章重要术语解释电容电荷存储时间：栅极输入信号改变使栅极输入电容存储或释放电荷的时间。沟道电导：当栅极电压趋近于极限零时，楼电流随着栅源电压的变化率。沟道电导调制效应：沟道电导随栅极电压的变化过程。沟道长度调制效应：JFET处于饱和区时，有效沟道长度随漏源电压而变化。电导参数：增强型MESFET的漏电流与栅源电压的表达式中的倍数因子kn截止频率：小信号栅极输入电流值与小信号漏极电流值一致时的频率。耗尽型JFET：必须加以栅源电压才能形成沟道夹断使器件截止的JFET。增强型JFET：栅极电压为零时已经夹断，必须加以栅源电压以形成沟道，以使器件开启的JFET。内建夹断电压：沟道夹断时栅结上的总电压降。输出电阻：栅源电压随漏极电流的变化率。夹断：栅结空间电荷区完全扩展进沟道，以至于沟道被耗尽的自由载流子充满的现象。知识点学完本章后，读者应具备如下能力：叙述pnJFET和MESFET的基本工作原理。讨论具有半绝缘衬底的GaAsMESFET的沟道区中电流的分布情况。大致绘出耗尽型JFET的I-V特性曲线。讨论内建夹断电压和夹断电压是怎样定义的。确定JFET的跨导。讨论增强型MESFET的概念。讨论JFET中的三种非理想情况：沟道长度调制效应、饱和速度和亚阈值电流。大致绘出JFET的小信号等效电路。讨论频率限制因子，定义截止频率。2大致绘出一个典型的HEMT的截面图。举例HEMT现对于MESFET的优点。习题1.分析一个n沟道的硅JFET，它具有以下参数：Na=3*1018cm-3，Nd=8*1016cm-3,a=0.5um。（a）计算内建夹断电压。（b）计算未耗尽沟道宽度为0.20um时所需的栅极电压。2.分析一个p沟道的GaAsJFET，它具有以下参数：Na=3*1018cm-3，Nd=5*1016cm-3,a=0.30um。（a）计算内建夹断电压和夹断电压。（b）计算VDS=0V，VGS等于以下值时的未耗尽沟道宽度：VGS=0，（2）VGS=1V。3.一个金属-n-GaAsMESFET的肖特基势垒高度φBn为0.80V，沟道掺杂浓度Nd=5*1016cm-3,沟道厚度是a=0.8um,T=300K。计算VGS=0.5V,VDS等于以下值时未耗尽沟道的最小厚度：（a）VDS=0,(b)VDS=1V,(c)VDS=2V,(d)VDS=5V。4.考虑一个n沟道GaAsMESFET，T=300K,φBn=0.85V，a=0.25um。计算使VT=0.5V时所需的沟道掺杂浓度。5.n沟道硅MESFET的沟道长度是L=2um。假定沟道中水平电场强度的均值是E=10kV/cm.计算如下情况时电子在沟道中的传输时间：(a)迁移率为常数un=1000cm2/V-s,(b)速度达到饱和。6.分析一个n沟道GaAsMESFET，T=300K，参数如下：φBn=0.85V，a=0.25um,Nd=1017cm-3，W=2.0umUn=5500cm2/V-s,L=1.0um计算如下情况时的截止频率：（a）迁移率为常数（b）速度达到饱和答案：1（a）VP0=15.5V，（b）VGS=-4.66V2（a）VP0=1.863V，VP=0.511V（b）(i)a-h=4.45*10-6cm(ii)a-h=1.70*10-5cm3VDS=0,a-h=0.726umVDS=2,a-h=0.545umVDS=5,a-h=0.410um4Nd≈5.45*1015cm-335(a)td=20ps(b)td=20ps6(a)fT=755GHz,(b)fT=15.9GHz参考文献1.`Dimitrijev,S.UnderstandingSeiconductorDevices.NewYork:OxfordUniversityPress,2000.2.Liao,S.Y.MicrowaveSolid-StateDevices.EnglewoodCliffs,NJ:PrenticeHall,1985.3.Roulston,D.J.AnintroductiontothePhysicsofsemiconductorDevices.NewYork:OxfordUniversityPress,1999.4.Streetman,B.G.,andS.Banerjee.SolidStateElectronicDevices.5thed.UpperSaddleriver,NJ:PrenticeHall,2000.