IV. Задание

ВНИМАНИЕ: перед измерениями всех параметров и характеристик, определить полярность подаваемых напряжений на затвор и сток, в зависимости от типа проводимости канала.

1. Определить пороговое напряжение U_ПОР испытуемого транзисто­ра. Для оценки U_ПОР следует воспользоваться справочными данными.

2. Измерить семейство выходных вольт-амперных характеристик (ВАХ). Для этого подать на затвор напряжение, превышающее пороговое U_ПОР. Напряжение на стоке за­давать через 0,5 В до напряжения обеспечивающего наличие линейного и пологого участков ВАХ.

3. Повторить все измерения при других значениях напряжения на затворе, задавая напряжение на затворе через 1В или 2В.

4. Измерить зависимость тока стока от напряжения на затворе (переходная ВАХ ПТ МДП) при постоянном значении напряжения на стоке.

Измерения провести через 1 В и повторить их при различных напряжениях на стоке.

5. По измеренным характеристикам определить пороговое напряже­ние U_ПОР.

6. Измерить крутизну испытуемого транзистора при различных напряжениях на стоке транзистора и при различных напряжениях на затворе. Напряжение на стоке задавать через 0,5 В.

Повторить все измерения при других напряжениях на затворе, изменяя его через 1В, 2В.

7. Измерить крутизну испытуемого транзистора при различных напряжениях на затворе, задавая их через 1 B и повторить их при различных напряжениях на стоке, задавая их через 2В.

8. Перестроить зависимость тока стока от напряжения на зат­воре при двух напряжениях на стоке в зависимость и экстраполяцией полученных зависимостей на ось напряжения определить пороговое напряжение.

Из наклона характеристики определить значение , сравнить его со значением , полученным из соотно­шения (7а), подставляя в него измеренные U_З и U_ПОР.

9. Оценить соотношение геометрических размеров транзистора z/L принимая, что известны толщина слоя окисла (для SiO₂ примерно, 150 нм), его диэлектрическая проницаемость _Д=3,8 и подвижность носителей заряда, например, в области р-канала _p=180-200 см²/Вс для кристаллографической ориентации [100], _p=240-250 см²/Вс для кристаллографической ориентации [111].

10. Рассчитать крутизну характеристики полевого транзистора путем графического дифференцирования передаточных характеристик при различных значениях напряжения стока. Сравнить полученное зна­чение с измеренной величиной крутизны при тех же значениях напря­жения на стоке.

V. Порядок выполнения работы и указания по технике безопасности

При выполнении работs следует руководствоваться указания­ми по технике безопасности, приведенными на стр.3-5.

Перед работой все ручки управления блока режимов должны быть выведена в крайне левое положение, а переключатель”I_c” в блоке режимов - в крайне правое положение.

Включить в сеть блок режимов и измерительный блок и дать обоим приборам прогреться в течение 15 мин. После прогрева уста­новить тумблеры, определяющие полярность подаваемого на затвор на­пряжения и ток смещения в соответствующие положения, определяемые типом испытуемого транзистора. Тумблеры полярности находятся с ле­вой стороны измерительного блока “+E_C” - полярность напряжения стока, “+E_З” - полярность напряжения на затворе, “+E_П” - полярность напряжения на подложке (напряжение на подложке устанавливается равным нулю в данной работе).

После прогрева и подготовке прибора к работе испытуемый транзистор ставится в контактную головку измерительного блока согласно его цоколевке.

Для измерения порогового напряжения поставьте переключатель «параметры» в положение U_пор, переключатель U_пор(V) в положение 30, оденьте кожух на контактную головку и выберите диапазон измерения, удобный для отсчета. После установке стрелки прибора произведите отсчет.

После измерения порогового напряжения можно приступить к измерению выходных характеристик при фиксированном напряжении затвора U_З. Для этого переключатель "параметры" переведите в положение I_C, переключатель I_C на блоке режимов в положение 300.

На том же блоке режимов задайте необходимые значения U_З и U_ст: переключатель E поставьте в соответствующее положение (для задания напряжения на затворе в положение Е_З, а для задания напряжения на стоке - в положение Е_С. Ручками переключателя диапазонов и плавной регулировкой установить по шкале вольтметра соответствующие значения U_З и U_ст, меняя переключателем I_с диапазон измерения, найти значение тока стока.

Аналогично снимается зависимость тока стока от напряжения на затворе.

Для определения крутизны характеристики транзистора при заданных напряжениях на стоке и затворе необходимо переключатель "параметры" поставить в положение S, при этом загорается сигнальная лампочка, указывающая на поддиапазон отсчета, переключа­тель S mА/V- должен находиться в положении 30, а тумблер ⊓ в положение «-». Перед измерением крутизны производится калибровка. Для этого тумблер «измерение – калибровка» переводится в положение "калибровка" и ручкой "калибровка" стрелка индикатора устанавливается на максимальное деление шкалы.

Проведя калибровку можно приступить к измерениям крутизны. Для этого тумблер «измерение – калибровка» переводится в положение "измерение" и отсчет производится по шкале индикатора с учетом положения переключателя диапазонов S mА/V.

При работе на приборе необходимо помнить, что кожух, одеваемый на испытуемый транзистор является одновременно блокирующим устройством и поэтому все измерения могут проводиться только при закрытом кожухом транзисторе. Кроме того, при всех измерениях переключатели должны находиться в крайнем правом положении и только при отсчете производится переключение на более чувствительные диапазоны измерения.