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IE733 – Prof. Jacobus 4 a Aula Potenciais de Contato e Introdução ao MOSFET.

IE733 – Prof. Jacobus 4 a Aula Potenciais de Contato e Introdução ao MOSFET. Potencial de Contato. Metal-metal: Metal -  M (eV) Ag 5.1 Al 4.1 Au 5.0 Cu 4.7 Mg 3.4 Ni 5.6 Pd 5.1 Pt 5.7. Metal-Si. onde:. Da condição de contorno,  (0)=0, obtemos:. Com aplicação de tensão:.

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Presentation Transcript

  1. IE733 – Prof. Jacobus4a AulaPotenciais de Contato eIntrodução ao MOSFET.

  2. Potencial de Contato • Metal-metal: • Metal - M(eV) • Ag 5.1 • Al 4.1 • Au 5.0 • Cu 4.7 • Mg 3.4 • Ni 5.6 • Pd 5.1 • Pt 5.7

  3. Metal-Si

  4. onde:

  5. Da condição de contorno, (0)=0, obtemos:

  6. Com aplicação de tensão:

  7. Formação de contato ôhmico: a) M < S

  8. b) Barreira estreita – Si com alta dopagem:

  9. Nomenclatura de Tsividis: Potencial de contato: J1,J2= J1-J2, (onde =potencial) Caso J1 < J2, (onde =energia=função trabalho):

  10. Tsivides adota o Si intínseco como referência.

  11. Conhecendo os valores de J em relação ao Si intrínseco, Podemos calcular J1,J2 entre dois materiais quaisquer:

  12. Potencial de contato de Al p/ Si-p (NA=1015 cm-3) Potencial de contato de Si-p (NA= 1014 cm-3) p/ Si-n (ND=1016 cm-3) Exemplos:

  13. Vários materiais em série: Medida com voltímetro: Inserindo uma fonte de tensão:

  14. Introdução ao Transistor MOS Lilienfeld, 1928 – um homem muito à frente do seu tempo!

  15. D. Kahng e M. Atalla, 1960 Realização Prática

  16. CMOS = nMOS + pMOS Algumas características: W = WM-W L = LM-L IG  0 IJR  1 pA/área mínima em RT (aumenta ~ 2x a cada 8 a 10 C) VDS < BV

  17. Descrição Qualitativa do MOSFET

  18. Analogia de Dinâmica de Fluidos

  19. Para VGS < VT superfície do pistão > nível da fonte: ns(elétrons)   moléculas vapor  IDS   fluxo H2O (por difusão)  nH2O(h)  e-h Portanto: fluxo  e-h

  20. Características de MOSFET Tensão de limiar clássica:

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