Du silicium aux transistors

Résumé du document

Fiche de révision détaillant les points essentiels à retenir pour une bonne compréhension de la technologie CMOS. Document idéal pour les lycées techniques, les IUT/DUT, ou encore les premières années d'ingénierie.

Extraits

[...] VDSsat est la tension de pincement ou tension de saturation, qui dépend de VGS. Régime quadratique : VDS VDSsat = VGS VTN ; le pt de pincement se situe entre la source et le drain. Le transistor est saturé. [...]

[...] C pour complémentaire car sur une même puce de Si des NMOS et des PMOS ; substrat faiblement dopé P + des caissons Les jonctions source-substrat et drain-substrat st des diodes à polarisation nulle ou inverse apparition d'une zone déserte isolante de part et d'autre de l'interface N-P Formation du canal : la capacité MOS CGB : action de VGB sur CGB et sur la présence de porteurs libres (étude de son comportement statique, ie pour des variations lentes de VGB) Exemple du transistor NMOS : Transistor bloqué pour VGB VTN : VGB injecte alors sur la grille des charges libres + qui st compensées dans le substrat par - la charge d'espace Qd : atomes accepteurs ionisés fixes de la zone déserte - la charge d'inversion du canal : situés sous l'isolant, dans zone désertée par les trous le canal est formé, les sont majoritaires, la couche sous l'isolant est en régime d'inversion. [...]

[...] Composants MOS : 1è étape : Résistance drain-source RDS Dans un barreau de Si (i.e. Si faiblement dopé le substrat on insère 2 prises de contact de Si (fortement dopées : la source et le drain 3 zones du même type un courant peut y circuler, formé majoritairement d'e- allant de la source vers le drain. VDS=RDS . IDS mais pas de moyen externe de commander IDS la diode On utilise un substrat de Si et 2 prises de Si N+. [...]

[...] de valeur fixe - une CCB canal-substrat : électrique i.e. dont la valeur dépend de VGB Calcul de IDS (lorsque le trans. est passant, IDS (VGS, VBS, VDS) ) Pour VDS 0 n'est pas constante le long du canal (d'axe Oy) ; augmente lorsqu'on se déplace de la source vers le drain Charge élémentaire d'inversion : dQi(y)=-C'ox.W.dy.[Vgs VTN Donc pour chaque VGS il existe une valeur VDSsat de VDS tq dQi(y=L) s'annule, i.e. pour laquelle l'épaisseur du canal est nulle : c'est le pincement du canal. [...]

[...] IR - un transistor T ; modèle : quadripôle linéaire, de transconductance idéale Gm. Il est constitué d'un dipôle d'entrée (qui prélève une tension d'entrée Ve) et d'un dipôle de sortie (qui crée un courant de sortie proportionnel à Ve : IT = Gm .Ve ) Sa caractéristique de transfert est Vs = f(Ve) = VDD R.Gm.Ve s'il est utilisé en amplification, e gain en tension Gv est Gv = dVs/dVe = -R.Gm s'il est utilisé en fonction inversion logique, l'information est portée par les 2 états extrêmes de l'amplitude de tension - si Ve=VDD= 1 IT=Itmax VR=R.Itmax = -VDD Vs=0 0 - si Ve=0 V = 0 IT=0 A VR= 0 V Vs=VDD= 1 Son temps de commutation est défini par : dt = C.dV/i . [...]