TRANSISTOR MOS Approches imagées des propriétés des

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TRANSISTOR
MOS
Approches imagées des propriétés
des transistors MOS
Représentation Q ψ
ψψ
ψ
http://perso.orange.fr/physique.belledonne/

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TRANSISTOR
MOS
Approches imagées des propriétés
des transistors MOS
Représentation Q ψ
ψψ
ψ
http://perso.orange.fr/physique.belledonne/

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n
+
+
D
r
a
in
0V
G
n
+
+
D
r
a
in
n
+
+
D
r
a
in
0V
G

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Sommaire
TRANSISTOR MOS................................................................................................................77
Présentation..........................................................................................................................77
Courant du TMOS avec U=RI et Q=CV..............................................................................79
Calcul de base...................................................................................................................79
Prise en compte de la tension seuil...................................................................................81
Prise en compte de la tension de drain dans la charge. ....................................................83
Courant élémentaire .........................................................................................................83
Signification de cette relation..........................................................................................83
Effet de la vitesse limite...................................................................................................85
Pincement du canal et courant associé.............................................................................85
Courant du TMOS exhaustif …et illustrations ....................................................................87
Adaptation du graphe Qψ.................................................................................................87
Relation générale..............................................................................................................93
Courant en inversion forte sur toute la longueur du canal ...............................................95
Pincement du canal et courant associé.............................................................................97
Courant de saturation pour V
D
>V
DSAT
..............................................................................99
Evolution en fonction de V
G
(transconductance)..............................................................99
Régime sous le seuil (V
G
<V
T
) ........................................................................................101
Effet de la polarisation du substrat.....................................................................................105
Modifications de la représentation Q ψ ...........................................................................105
Conséquences physiques de la polarisation substrat......................................................107
Résumé...............................................................................................................................109
Annexe TMOS: Conduction d'une distribution de porteurs...............................................111
Annexe TMOS : Conduction : Gauss, Ohm et vitesse limite. Diffusion / Conduction .....113
Gauss, Ohm et vitesse limite. Balistique........................................................................113
Diffusion / Conduction...................................................................................................115
Relation toujours valable................................................................................................115
Synthèse diffusion/conduction : quasi niveaux de Fermi...............................................117
Annexe TMOS: Champ et potentiel le long du canal. .......................................................119
Annexe TMOS: approximation charge de zone désertée constante...................................121
Annexe TMOS: Courant dans une diode ...........................................................................123

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n++ n++
SOURCE Drain
0
0
V
D
V
G
GRILLE
SUBSTRAT
n++
DRAIN
p
Transistor MOS
n++ n++
SOURCE Drain
0
0
V
D
V
G
GRILLE
SUBSTRAT
n++
DRAIN
p
Transistor MOS
TMOS et Bipolaire:
principe de conduction
TMOS et Bipolaire: barrière de potentiel
n
p
n
Etat bloqué
TMOS et Bipolaire: barrière de potentiel
n
p
n
Etat bloqué
Transistor bipolaire
Transistor MOS
Tension appliquée
directement au matériau p
Abaissement du
potentiel en surface,
par grille + isolant
Etat passant
Transistor bipolaire
Transistor MOS
Tension appliquée
directement au matériau p
Abaissement du
potentiel en surface,
par grille + isolant
Etat passant