Il sistema MOS in inversione
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Dispositivi e Circuiti Elettronici Il sistema MOS in inversione Il transistore MOSFET Il transistore MOSFET Il sistema MOS Il sistema MOS in inversione Il transistore nMOS nMOS: caratteristiche statiche I quattro transistori MOS Modelli circuitali del MOS 2 © 2005 Politecnico di Torino 1 Dispositivi e Circuiti Elettronici Il sistema MOS in inversione Obiettivi della lezione Proprietà del sistema MOS in inversione: cariche, campo elettrico e potenziale elettrostatico 3 Obiettivi della lezione Proprietà del sistema MOS in inversione: cariche, campo elettrico e potenziale elettrostatico Ricavo della legge di controllo di carica 4 © 2005 Politecnico di Torino 2 Dispositivi e Circuiti Elettronici Il sistema MOS in inversione Obiettivi della lezione Proprietà del sistema MOS in inversione: cariche, campo elettrico e potenziale elettrostatico Ricavo della legge di controllo di carica Definizione di tensione di soglia esempio di calcolo 5 Obiettivi della lezione Proprietà del sistema MOS in inversione: cariche, campo elettrico e potenziale elettrostatico Ricavo della legge di controllo di carica Definizione di tensione di soglia esempio di calcolo Proprietà del sistema MOS su substrato n 6 © 2005 Politecnico di Torino 3 Dispositivi e Circuiti Elettronici Il sistema MOS in inversione Il sistema MOS in inversione Il sistema MOS in inversione Struttura a bande all’inversione La legge di controllo di carica Tensione di soglia ed effetto di substrato Il sistema MOS su substrato n Esercizio: tensione di soglia riferimenti bibliografici: “Dispositivi per la microelettronica” di Giovanni Ghione McGraw-Hill, 1998 capitolo 11 8 © 2005 Politecnico di Torino 4 Dispositivi e Circuiti Elettronici Il sistema MOS in inversione Struttura a bande all’inversione 9 Struttura a bande all’inversione 10 © 2005 Politecnico di Torino 5 Dispositivi e Circuiti Elettronici Il sistema MOS in inversione Struttura a bande all’inversione 11 Carica superficiale 12 © 2005 Politecnico di Torino 6 Dispositivi e Circuiti Elettronici Il sistema MOS in inversione Carica superficiale 13 Carica superficiale 14 © 2005 Politecnico di Torino 7 Dispositivi e Circuiti Elettronici Il sistema MOS in inversione Carica superficiale 15 Cariche in inversione 16 © 2005 Politecnico di Torino 8 Dispositivi e Circuiti Elettronici Il sistema MOS in inversione Cariche in inversione 17 Cariche in inversione 18 © 2005 Politecnico di Torino 9 Dispositivi e Circuiti Elettronici Il sistema MOS in inversione Cariche in inversione 19 Cariche in inversione 20 © 2005 Politecnico di Torino 10 Dispositivi e Circuiti Elettronici Il sistema MOS in inversione Cariche in inversione 21 Le bande all’interfaccia 22 © 2005 Politecnico di Torino 11 Dispositivi e Circuiti Elettronici Il sistema MOS in inversione Le bande all’interfaccia 23 Condizione di forte inversione 24 © 2005 Politecnico di Torino 12 Dispositivi e Circuiti Elettronici Il sistema MOS in inversione Condizione di forte inversione 25 Condizione di forte inversione 26 © 2005 Politecnico di Torino 13 Dispositivi e Circuiti Elettronici Il sistema MOS in inversione Condizione di forte inversione 27 Potenziale superficiale 28 © 2005 Politecnico di Torino 14 Dispositivi e Circuiti Elettronici Il sistema MOS in inversione Potenziale superficiale 29 Il sistema MOS in inversione © 2005 Politecnico di Torino 15 Dispositivi e Circuiti Elettronici Il sistema MOS in inversione Il sistema MOS in inversione Struttura a bande all’inversione La legge di controllo di carica Tensione di soglia ed effetto di substrato Il sistema MOS su substrato n Esercizio: tensione di soglia riferimenti bibliografici: “Dispositivi per la microelettronica” di Giovanni Ghione McGraw-Hill, 1998 capitolo 11 31 La carica Qd 32 © 2005 Politecnico di Torino 16 Dispositivi e Circuiti Elettronici Il sistema MOS in inversione La carica Qd 33 La carica Qd 34 © 2005 Politecnico di Torino 17 Dispositivi e Circuiti Elettronici Il sistema MOS in inversione La carica Qd 35 La carica Qt 36 © 2005 Politecnico di Torino 18 Dispositivi e Circuiti Elettronici Il sistema MOS in inversione La carica Qt 37 La carica Qt 38 © 2005 Politecnico di Torino 19 Dispositivi e Circuiti Elettronici Il sistema MOS in inversione La carica Qt 39 La carica di inversione Qn 40 © 2005 Politecnico di Torino 20 Dispositivi e Circuiti Elettronici Il sistema MOS in inversione La carica di inversione Qn 41 La carica di inversione Qn 42 © 2005 Politecnico di Torino 21 Dispositivi e Circuiti Elettronici Il sistema MOS in inversione Il sistema MOS in inversione Il sistema MOS in inversione Struttura a bande all’inversione La legge di controllo di carica Tensione di soglia ed effetto di substrato Il sistema MOS su substrato n Esercizio: tensione di soglia riferimenti bibliografici: “Dispositivi per la microelettronica” di Giovanni Ghione McGraw-Hill, 1998 capitolo 11 44 © 2005 Politecnico di Torino 22 Dispositivi e Circuiti Elettronici Il sistema MOS in inversione La tensione di soglia Vth 45 La tensione di soglia Vth 46 © 2005 Politecnico di Torino 23 Dispositivi e Circuiti Elettronici Il sistema MOS in inversione La tensione di soglia Vth 47 La tensione di soglia Vth 48 © 2005 Politecnico di Torino 24 Dispositivi e Circuiti Elettronici Il sistema MOS in inversione Tensione di soglia 49 Tensione di soglia 50 © 2005 Politecnico di Torino 25 Dispositivi e Circuiti Elettronici Il sistema MOS in inversione Tensione di soglia 51 Tensione di soglia 52 © 2005 Politecnico di Torino 26 Dispositivi e Circuiti Elettronici Il sistema MOS in inversione Controllo da carica 53 Controllo da carica 54 © 2005 Politecnico di Torino 27 Dispositivi e Circuiti Elettronici Il sistema MOS in inversione Controllo da carica 55 Controllo da carica 56 © 2005 Politecnico di Torino 28 Dispositivi e Circuiti Elettronici Il sistema MOS in inversione Potenziale di substrato 57 Potenziale di substrato 58 © 2005 Politecnico di Torino 29 Dispositivi e Circuiti Elettronici Il sistema MOS in inversione Potenziale di substrato 59 Il sistema MOS in inversione © 2005 Politecnico di Torino 30 Dispositivi e Circuiti Elettronici Il sistema MOS in inversione Il sistema MOS in inversione Struttura a bande all’inversione La legge di controllo di carica Tensione di soglia ed effetto di substrato Il sistema MOS su substrato n Esercizio: tensione di soglia riferimenti bibliografici: “Dispositivi per la microelettronica” di Giovanni Ghione McGraw-Hill, 1998 capitolo 11 61 Sistema MOS – substrato n 62 © 2005 Politecnico di Torino 31 Dispositivi e Circuiti Elettronici Il sistema MOS in inversione Sistema MOS – substrato n 63 Sistema MOS – substrato n 64 © 2005 Politecnico di Torino 32 Dispositivi e Circuiti Elettronici Il sistema MOS in inversione Sistema MOS – substrato n 65 Sistema MOS – substrato n 66 © 2005 Politecnico di Torino 33 Dispositivi e Circuiti Elettronici Il sistema MOS in inversione Controllo di carica – substrato n 67 Controllo di carica – substrato n 68 © 2005 Politecnico di Torino 34 Dispositivi e Circuiti Elettronici Il sistema MOS in inversione Controllo di carica – substrato n 69 Controllo di carica – substrato n 70 © 2005 Politecnico di Torino 35 Dispositivi e Circuiti Elettronici Il sistema MOS in inversione Effetti di non idealità 71 Effetti di non idealità 72 © 2005 Politecnico di Torino 36 Dispositivi e Circuiti Elettronici Il sistema MOS in inversione Effetti di non idealità 73 Effetti di non idealità 74 © 2005 Politecnico di Torino 37 Dispositivi e Circuiti Elettronici Il sistema MOS in inversione Effetti di non idealità 75 Effetti di non idealità 76 © 2005 Politecnico di Torino 38 Dispositivi e Circuiti Elettronici Il sistema MOS in inversione Effetti di non idealità 77 Il sistema MOS in inversione © 2005 Politecnico di Torino 39 Dispositivi e Circuiti Elettronici Il sistema MOS in inversione Il sistema MOS in inversione Struttura a bande all’inversione La legge di controllo di carica Tensione di soglia ed effetto di substrato Il sistema MOS su substrato n Esercizio: tensione di soglia riferimenti bibliografici: “Dispositivi per la microelettronica” di Giovanni Ghione McGraw-Hill, 1998 capitolo 11 79 Esercizio: calcolo di Vth 80 © 2005 Politecnico di Torino 40 Dispositivi e Circuiti Elettronici Il sistema MOS in inversione Esercizio: calcolo di Vth 81 Esercizio: calcolo di Vth 82 © 2005 Politecnico di Torino 41 Dispositivi e Circuiti Elettronici Il sistema MOS in inversione Esercizio: soluzione 83 Esercizio: soluzione 84 © 2005 Politecnico di Torino 42 Dispositivi e Circuiti Elettronici Il sistema MOS in inversione Esercizio: soluzione 85 Esercizio: soluzione 86 © 2005 Politecnico di Torino 43 Dispositivi e Circuiti Elettronici Il sistema MOS in inversione Esercizio: soluzione 87 Esercizio: soluzione 88 © 2005 Politecnico di Torino 44 Dispositivi e Circuiti Elettronici Il sistema MOS in inversione Esercizio: soluzione 89 Esercizio: soluzione 90 © 2005 Politecnico di Torino 45 Dispositivi e Circuiti Elettronici Il sistema MOS in inversione Esercizio: soluzione 91 Esercizio: soluzione 92 © 2005 Politecnico di Torino 46 Dispositivi e Circuiti Elettronici Il sistema MOS in inversione Esercizio: soluzione 93 Esercizio: soluzione 94 © 2005 Politecnico di Torino 47 Dispositivi e Circuiti Elettronici Il sistema MOS in inversione Esercizio: soluzione 95 Esercizio: soluzione 96 © 2005 Politecnico di Torino 48 Dispositivi e Circuiti Elettronici Il sistema MOS in inversione Esercizio: soluzione 97 Esercizio: soluzione 98 © 2005 Politecnico di Torino 49 Dispositivi e Circuiti Elettronici Il sistema MOS in inversione Sommario della lezione Struttura a bande all’inversione La legge di controllo di carica Tensione di soglia ed effetto di substrato Il sistema MOS su substrato n Esercizio: tensione di soglia riferimenti bibliografici: “Dispositivi per la microelettronica” di Giovanni Ghione McGraw-Hill, 1998 capitolo 11 99 © 2005 Politecnico di Torino 50
