Главное меню
Главная О сайте Добавить материалы на сайт Поиск по сайту Карта книг Карта сайта
Книги
Аналитическая химия Ароматерапия Биотехнология Биохимия Высокомолекулярная химия Геохимия Гидрохимия Древесина и продукты ее переработки Другое Журналы История химии Каталитическая химия Квантовая химия Лабораторная техника Лекарственные средства Металлургия Молекулярная химия Неорганическая химия Органическая химия Органические синтезы Парфюмерия Пищевые производства Промышленные производства Резиновое и каучуковое производство Синтез органики Справочники Токсикология Фармацевтика Физическая химия Химия материалов Хроматография Экологическая химия Эксперементальная химия Электрохимия Энергетическая химия
Новые книги
Сидельковская Ф.П. "Химия N-вннилпирролидона и его полимеров" ()

Сеидов Н.М. "Новые синтетические каучуки на основе этилена и олефинов" (Высокомолекулярная химия)

Райт П. "Полиуретановые эластомеры" (Высокомолекулярная химия)

Попова Л.А. "Производство карбамидного утеплителя заливочного типа" (Высокомолекулярная химия)

Поляков А.В "Полиэтилен высокого давления. Научно-технические основы промышленного синтеза" (Высокомолекулярная химия)
Книги по химии
booksonchemistry.com -> Добавить материалы на сайт -> Лабораторная техника -> Викулин И.М. -> "Гальваномагнитные приборы" -> 24

Гальваномагнитные приборы - Викулин И.М.

Викулин И.М., Викулина Л.Ф., Стафеев В.И. Гальваномагнитные приборы — М.: Радио и связь, 1983. — 104 c.
Скачать (прямая ссылка): galvomagnitniepribori1983.djvu
Предыдущая << 1 .. 18 19 20 21 22 23 < 24 > 25 26 27 28 29 30 .. 33 >> Следующая


9. Полевые магнитотранзисторы

9.1. ПРИНЦИП ДЕЙСТВИЯ

Как следует из § 1.1, для увеличения чувствительности датчиков Холла необходимо уменьшать их толщину. Однако при этом существуют ограничения, обусловленные как технологическими трудностями получения тонких образцов, так и тем, что при малых толщинах растет рассеивание носителей заряда на поверхности, что приводит к снижению их подвижности. Эти трудности могут быть уменьшены применением полевого эффекта для изменения толщины полупроводника [42].

При помещении любого полевого транзистора в поперечное магнитное поле в его канале возникает электрическое поле Холла, как и в полупроводниковом стержне с двумя омическими контактами на концах. Полевой магнитотранзистор отличается от обычного лишь тем, что в его канале имеются дополнительные боковые омические контакты для вывода ЭДС Холла.

На рис. 9.1 показана структура МДП-магнитотран-зистора с каналом «-типа. При работе транзистора в режиме обеднения канала толщина канала d минимальна вблизи стока, так как между затвором и этой частью канала действует напряжение, равное сумме напряжений затвора (V3) и стока (Vc). Вблизи истока напряжение между затвором и каналом равно V3, поэтому толщина канала здесь больше. В соответствии (9 (1.3) напряжение Холла Fx максимально в том месте

74 где d минимально. Следовательно, холловские контакты имеет смысл располагать вблизи стока. Увеличивая отрицательное напряжение на затворе, можно уменьшать d до очень малых значений и таким образом увеличивать Kx. Поскольку канал, по которому протекает ток, удален от поверхности, то рассеяния носителей заряда на поверхности не происходит и подвижность не уменьшается.

-К.



T

а)

и.

3)



1

v\



В)

Рас- 9.1. Структура МДП-магнитотранзистора (а), его сечение по плоскости XOZ (G) и структура полевого магиитотранзистора с р—га-

переходом (в):

Д диэлектрик. Заштрихована область, обедненная носителями заряда, канал л-тнпа

ЭДС Холла в полевом магнитотранзиеторе может быть определена по формуле (1.3). Для того чтобы этой формулой можно было практически пользоваться, необходимо исключить из нее величину d, которая является функцией напряжения на затворе и координаты. Поскольку плотность тока через канал /с = jz=oEz, а площадь поперечного сечения канала S = ad, то

Ic=jcS = oadEz. (9.1)

Подставив (9.1) в (1.3), получим

Vx=RoaBEz. (9.2)

Вследствие неравномерного сечения канала (рис. 9.1) напряженность электрического поля в нем зависит от координаты z. Эту зависимость можно определить на основе формулы для тока через канал МДП-транзисто-Pa [7]

Ic — *(Vt —0,5 Vc) VJl, (9.3)

где Vi = K30 — V3 и * = PnCjl (V30 — напряжение от-

75 сечки затвора, а С — его емкость). Так как ток чере любой участок канала одинаков, то

/с = х (V1 - 0,5 Vc) Vc// = х (V1 - 0,5 V2) VJz. (9.4

где Vz — падение напряжения на участке канала дли ной 2. Решая это уравнение относительно V1, получаем

Vz= IZ1- у У?-(V1-0,5 Vc) Vc-22/Л (9Щ

откуда

E = A^- = (V1-O^c)Vc

dz I Y Vil-(V1- 0,5 Vc) Vc-2z\l ' ' '

Используя (9.3), запишем

Ez = /J*Yv] — 2I'zI'a- (9J)

Подставив (9.7) в (9.2), определим

Vx - ReaB/Jx Y^l- McZiV.. (9.8)

Насыщение тока через канал происходит при

V1 = V30-V3=Vc. (9.9)

При этом условии (9.6) упрощается:

E2= V/2//1 — Zfl. (9.10)

Соответственно для режима насыщения

Vx = ^x О.В VJ21 у I — Z1I, (9.11)

где Hx = -Ro.

Аналогичным образом можно определить и ЭДС Холла в полевом магнитотранзисторе с р—«-переходом в качестве затвора. Ток через пранзистор с «-каналом при V3 = O можно записать в виде

7-І-

Jc -

j __2_ / Vc V2'

з V,

^f, (9.12)

іде V30 = а2/(8ее0рлр); S = ah (h — исходная толщина канала в направлении х). Записав на основе (9.12) выражение, аналогичное (9.4) (точно таким же образом, как и для МДП-транзистора), нетрудно определить для режима насыщения

76 t T Dt/ afcsin?(l —2 cos ?) /nt„%

' (SU3>

гДе P = Va arccos 11 — 27 k (z/21)] + к/3,

k = 4AVjv30)\\- V3V VjV30). Численные расчеты показывают, что ЭДС Холла в МДП-транзисторе и полевом транзисторе с р—«-переходом практически одинаковы піри равных размерах и электрофизических параметрах канала.

9.2. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ

В большинстве работ исследованы МДП-магнито-транзисторы, поскольку в них легче создать холлов-ские зонды к области канала, чем в полевом транзисторе с р—/г-переходом.

В статье [60] проведена экспериментальная проверка зависимости Vx(z) [см. (9.11)], которая показана на рис. 9.2. Обнаружено также, что зависимость Ух (В) является в соответствии с этой формулой линейной. В работе [61] экспериментально исследованы зависимости Vx (7С). В соответствии с теорией в режиме до насыщения тока они имеют максимум, что видно из формулы (9.8) с подстановкой Vi(Zc) из (9.3). В режиме насыщения Vx растет с увеличением Ic [формула (9.11) с подстановкой Vc= Vr30- ,/Г ¦— 17 — 1 9/1 v' R ™'n,,v вариантах учитывалась зависимость подвижности носителей в канале от напряжения на затворе и
Предыдущая << 1 .. 18 19 20 21 22 23 < 24 > 25 26 27 28 29 30 .. 33 >> Следующая

Авторские права © 2011 BooksOnChemistry. Все права защищены.
Реклама