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VWHURZDQ\ SRSU]HF]Q\P SROHP HOHNWU\F]Q\P  V WR QRQLNL MHGQHJR

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WRSUGGU\IWRZ\Sá\QF\SRPL G]\HOHNWURGDPLQD]\ZDQ\PL(UyGáHP

6VRXUFHLGUHQHP'GUDLQSU]H]REV]DUSyáSU]HZRGQLNDQD]\ZDQ\

NDQDáHP FKDQQHO Z NWyU\ ZQLND SROH HOHNWU\F]QH ] HOHNWURG\ *

QD]\ZDQHM EUDPN JDWH : ]áF]RZ\P WUDQ]\VWRU]H SRORZ\P -)(7

-XQFWLRQ)LHOG(IHFW7UDQVLVWRUEUDPNDLOH*F\SRGQLNDQDáWZRU]

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: WUDQ]\VWRU]H SRORZ\P ] L]RORZDQ EUDPN ,*026)(7 ,VRODWHG

*DWH0HWDO2[LGH6HPLFRQGXFWRU)LHOG(IHFW7UDQVLVWRUREV]DUNDQDáX

MHVW L]RORZDQ\ RG HOHNWURG\ EUDPNL FLHQN ZDUVWZ 6L2



 U\VE

LU\VF:WUDQ]\VWRUDFK026)(7]NDQDáHP]XER*DQ\PU\VE

NDQDá MHVW ZG\IXQGRZDQ\P REV]DUHP W\SX Q OXE S Z SRGáR *H ERG\

SU]HFLZQHJR W\SX  QDWRPLDVW Z WUDQ]\VWRUDFK 026)(7 ] NDQDáHP

Z]ERJDFDQ\P U\VF NDQDá MHVW SU]\SRZLHU]FKQLRZ ZDUVWZ

LQZHUV\MQZ\ZRáDQRGSRZLHGQLPSRWHQFMDáHPEUDPNL

=DWHP SU]\ ]HURZ\P SRWHQFMDOH QD EUDPFH WUDQ]\VWRUD 026)(7 ]

NDQDáHP]XER*DQ\PDQJGHSOHWLRQW\SH026)(7SU]H]NDQDáSá\QLH

SUGSRPL G]\(UyGáHPDGUHQHPSRGZSá\ZHPSU]\áR*RQHJRQDSL FLD

8

'6

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026)(7]NDQDáHPZ]ERJDFDQ\PDQJ GHSOHWLRQW\SH026)(7MHVW

QRUPDOQLHZ\áF]RQ\SU]\ND*GHMZDUWRFLQDSL FLD8

'6





 

 



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7UDQ]\VWRU\ -)(7 V ]DZV]H QRUPDOQLH ]DáF]RQH D SROH HOHNWU\F]QH

EUDPNL PRGXOXMH NRQGXNWDQFM  NDQDáX ]PLHQLDMF MHJR SU]HNUyM

SRSU]HF]Q\ GR NLHUXQNX SUGX 3U]\ FKDUDNWHU\VW\F]Q\P GOD ND*GHJR

WUDQ]\VWRUD QDSL FLX QD EUDPFH 8

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8

3

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SURJRZ\P ]DQLND SUG GUHQX RUD] FDáNRZLFLH ]QLND REV]DU QHXWUDOQ\

NDQDáX QDVW SXMH RGFL FLH NDQDáX SLQFKRII 3RGREQLH ]DFKRZXM VL

WUDQ]\VWRU\026)(7]NDQDáHP]XER*DQ\P
 

: WUDQ]\VWRU]H 026)(7 ] NDQDáHP Z]ERJDFDQ\P NDQDá ]RVWDMH

]DLQGXNRZDQ\ GRSLHUR ZWHG\ JG\ QDSL FLH QD EUDPFH SU]HNURF]\

ZDUWRü SURJRZ 8

7

 WKUHVKROG ZWHG\ NRQFHQWUDFMD QRQLNyZ

PQLHMV]RFLRZ\FK Z ZDUVWZLH LQZHUV\MQHM MHVW UyZQD NRQFHQWUDFML

QRQLNyZ ZL NV]RFLRZ\FK Z SRGáR*X L SU]H] NDQDá Sá\QLH ]QDF]F\

SUGGUHQX
 

: ZL NV]RFL ]DVWRVRZD XNáDGRZ\FK WUDQ]\VWRU\ SRORZH SUDFXM Z

NRQILJXUDFMLZVSyOQHJR(UyGáD26:\EyUSXQNWXSUDF\QDSUGRZ\FK

 

 



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         G

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                                 p

+

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                      H(x)

   y      z        a                   h(x)  n-Si             obszar n

+

                   x              L

 

 5\V3U]HNUyMLVSRVyESRODU\]DFML]áF]RZHJRWUDQ]\VWRUDSRORZHJR

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:LG]LP\*HMHGQRURGQ\NDQDáZSyáSU]HZRGQLNXW\SXQRZ\VRNRFLD

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SyáSU]HZRGQLNZWUDQ]\VWRU]H0(6)(7:ND*G\PSU]\SDGNXSU]\

MHGQRURGQLH ]GRPLHV]NRZDQ\P NDQDOH W\SX Q R NRQFHQWUDFML GRQRUyZ

1

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( )

( )









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−

+

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0

1

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ψ

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U

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(5.1)

 

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3

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SURJRZHSU]\NWyU\PFLJáRüREV]DUXQHXWUDOQHJRSRPL G]\(UyGáHPD

GUHQHPQDFDáHMGáXJRFLNDQDáX]RVWDMHSU]HUZDQDK DF]\OLNDQDá

]RVWDMH FDáNRZLFLH RGFL W\ SLQFKRII : W\FK ZDUXQNDFK GOD [ 

8 L]]DOH*QRFLRWU]\PDP\GODWUDQ]\VWRUD]NDQDáHPQ
 

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U

U

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3

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2

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3

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Sá\QF\FKSU]H]QHXWUDOQ\NDQDáRGáXJRFL/LSU]HNURMXK[:ZSROX

HOHNWU\F]Q\PG8

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( )

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(

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)







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



















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−

−

+

−

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2

3

0

2

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0

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3

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GS

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U

U

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U

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ψ

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*6







8

3

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SU]HSá\ZDVWDá\SUGGUHQX,

'



 

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*6

L8

3

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'6

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'6

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'

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WUDQ]\VWRUD-)(7]NDQDáHPW\SXSE G]LHXMHPQ\U\VD
 

'OD PDá\FK QDSL ü GUHQX JG\ 8

'6



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0

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UR]ZLQL üGZXPLDQRZ\FK PR*QDZ\ND]Dü*H

 

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U

U

U

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−

−

+

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








0

0

0

1

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ψ



 

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'6

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WUDQ]\VWRUDU\V*G\8

*6

 8

3

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'

 

 

: PLDU  Z]URVWX Uy*QLF\ SRWHQFMDáyZ SRPL G]\ GUHQHP D EUDPN

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'66

R]QDF]\P\QDSL FLHQDGUHQLHSU]\NWyU\P]HWNQVL REV]DU\áDGXQNX

 

 



SU]HVWU]HQQHJR Z MHGQ\P SXQNFLH QD NRFX GUHQX SU]\ [ / WR

Z]DOH*QRFL  W\P UD]HP PDP\ K/ D RUD] 8/ 8

'66

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U

U

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GS

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'

0

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'6

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liniowy

zakres

nasycenia

zakres przebicia

&

'6

 &

*6

&

3

 

5\V&KDUDNWHU\VW\NLZ\MFLRZHWUDQ]\VWRUDQ-)(7

 

 

8

'66

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'6

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NDQDáXSROHHOHNWU\F]QHMHVWQDW\OHGX*H*HZNU]HPLH6LQDVW SXMH

QDV\FHQLH SU GNRFL QRQLNyZ D Z DUVHQNX JDOX *D$V  SRMDZLD VL

HIHNW*XQQD
 

3U]\ GDOV]\P Z]URFLH 8

'6

 !8

'66

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NDQDáX /¶ MHVW PQLHMV]D QL* GáXJRü JHRPHWU\F]QD /¶/ NDQDá XOHJD

SU]HUZDQLX S U\V D IXQNFMD  RVLJD ZDUWRü PDNV\PDOQ

NWyUQD]\ZDP\SUGHPQDV\FHQLD

 

(

)

(

)

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G

U

U

U

G

U

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P

GS

P

=

−

+

−











−

+

+

0

0

0

0

0

0

2

3

1

3

ψ

ψ

ψ

ψ

        (5.8)

 

1DSL FLH 8

'6

 PL G]\ GUHQHP D (UyGáHP Z ]DNUHVLH QDV\FHQLD VSHáQLD

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8

'6

!8

'66

 8

3



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0

 − 

8

*6

 8

3

8

*6





 

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'VDW

LQDSL FLHQDV\FHQLDGUHQX

8

'66

]DOH* W\ONR RG SRWHQFMDáX EUDPNL 8

*6

 'OD 8

*6

  L 8

'66

 8

3

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 I

G

U

U

DSS

P

P

=

+

−











+

+

















0

0

0

0

0

2

3

1

3

ψ

ψ

ψ

ψ



 

 



 

=Z\NOH

ψ



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8

3

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ψ



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RUD]VNRU]\VWDP\]

]DOH*QRFL  L  WR PDNV\PDOQ\ SUG Z ]DNUHVLH QDV\FHQLD

PR*HP\RV]DFRZDüQDVW SXMFR

 

I

G U

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L

DSS

P

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d

s

≤

=

0

0

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0

3

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QDV\FHQLD REOLF]DQ\ MHVW ZHGáXJ SURVWHM NZDGUDWRZHM ]DOH*QRFL

HPSLU\F]QHM

 

I

I

U

U

Dsat

DSS

GS

P

=

−











1

2

 

    

D

 

:UD]]HZ]URVWHPQDSL FLDGUHQX8

'6

!8

'66

PDOHMHHIHNW\ZQDGáXJRü

NDQDáX/ /FRZ\ZRáXMHVáDE\SU]\URVWSUGXQDV\FHQLDREVHUZRZDQ\

QDFKDUDNWHU\VW\NDFKZ\MFLRZ\FK-HVWWRW]ZHIHNWPRGXODFMLGáXJRFL

NDQDáX PRGHORZDQ\ SDUDPHWUHP

λ, 

NWyU\ MHVW Z\]QDF]DQ\ ]H

VNRF]RQHJRQDFK\OHQLDU]HF]\ZLVW\FKFKDUDNWHU\VW\N,

'VDW

8

'6

8

*6

 Z

]DNUHVLH QDV\FHQLD  (IHNW PRGXODFML NDQDáX PRG\ILNXMH ]DOH*QRü

DGRSRVWDFL

 

(

)

I

I

U

U

U

Dsat

DSS

GS

P

DS

=

−

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

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




+

1

1

2

λ

    

E

 

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&

*

NWyUDSU]\UHGQLHMZ\VRNRFLZDUVWZ\]DSRURZHM H Z\QRVL

 

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s

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2

0

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*6

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&

*

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C

WL

a

G

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=

4

ε ε



 

7UDQ]\VWRU\-)(7SUDFXM]Z\NOHZREV]DU]HQDV\FHQLD

 

 



 

                                                          

G

                                 C

GS                                                      

C

GD

                

S                                                                   D

                               r

SS

              I

D

                  r

DD

 

5\V:LHONRV\JQDáRZ\PRGHOWUDQ]\VWRUDQ-)(7ZSLVDQ\ZSU]HNUyM

WUDQ]\VWRUD

 
 

:LHONRV\JQDáRZ\ PRGHO WUDQ]\VWRUD VNáDGD VL  ]H (UyGáD SUGRZHJR

RSLVDQHJR UyZQDQLHP D OXE E RUD] GZyFK ]DSRURZR

VSRODU\]RZDQ\FK GLRG R SRMHPQRFL ]áF]RZHM UyZQHM SRMHPQRFL

EUDPNL UR]áR*RQHM SRPL G]\ HOHNWURG\ (UyGáD L GUHQX  &

*

 &

*6

&

*'

U\V
 

'OD X]XSHáQLHQLD QDOH*\ GRGDü *H G\VNUHWQH WUDQ]\VWRU\ -)(7 V

HOHPHQWDPL R F]WHUHFK Z\SURZDG]HQLDFK ]HZQ WU]Q\FK U\V

2EV]DUSRGáR*DERG\VWDQRZLGRGDWNRZEUDPN NWyU]Z\NOHáF]\

VL ]EUDPNJyUQMRLQHGJDWH-)(7:XNáDGDFKVFDORQ\FKMHVWRQD

QDZáDVQ\PSRWHQFMDOH8

%6

OXEX]LHPLRQD8

%6

 :]ZL]NX]W\PZ

LGHDOL]RZDQ\FK PRGHODFK W\FK WUDQ]\VWRUyZ NDQDá PD Z\VRNRü D L

MHVW MHGQRVWDMQLH L V\PHWU\F]QH ]DZ *DQ\ ] GZyFK VWURQ 1DOH*\ ZL F

SU]\Mü*HSU]HZRGQRüNDQDáX*



MHVWGZXNURWQLHPQLHMV]DQL*ZDUWRü

RNUHORQDZ\UD*HQLHP

 

                 p

+

 

(UyGáRGUHQ

                   

      

                    

a

                 

n

                         L’ 

L

                                                 

I

D

                                                          

+

                   -

              p

+

                                         -     U

DS

        

+

       U

GS

 
 

5\V6\PHWU\F]QDVWUXNWXUDWUDQ]\VWRUD-)(7RSRGZyMQHMEUDPFHZXNáDG]LH

GRSRPLDUyZWUDQVNRQGXNWDQFMLZ]DNUHVLHQDV\FHQLD]HVNUyFRQ\PNDQDáHP

HIHNW\ZQ\PGR/¶

 

 



 

 3DUDPHWU\PDáRV\JQDáRZHWUDQ]\VWRUD-)(7

 
 

'OD RNUHOHQLD PDáRV\JQDáRZ\FK ZáDFLZRFL WUDQ]\VWRUD -)(7

GHILQLXMHP\GZDSRGVWDZRZHSDUDPHWU\PDáRV\JQDáRZH

− 

NRQGXNWDQFM  GUHQX J

G

 NDQDáX RNUHODQ WH* MDNR NRQGXNWDQFMD

Z\MFLRZDJ

R

 

g

g

I

U

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o

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∂

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*6

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WUDQVNRQGXNWDQFM

 

g

I

U

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D

GS

≡ ∂

∂

SU]\8

'6

 FRQVW



 

= ]DOH*QRFL  áDWZR Z\ND]Dü *H Z ]DNUHVLH OLQLRZ\P

WUDQVNRQGXNWDQFMDZ\QRVL

 

g

G

U

U

dl

GS

P

=

−

−

+











0

0

0

1

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ψ

      (5.16)

 RUD]

 

(

)(

)

g

G

U

U

U

ml

DS

P

GS

=

+

−

0

0

0

2

ψ

ψ

      (5.17)

 

 : ]DNUHVLH QDV\FHQLD WUDQVNRQGXNWDQFMD MHVW SRFKRGQ

F]VWNRZUyZQDQLDLZ\QRVL

 

g

G

U

U

m

GS

P

=

−

−

+











0

0

0

1

ψ

ψ

      



 

1DWRPLDVW Z\NRU]\VWXMF ]DOH*QRü NZDGUDWRZ SUGX GUHQX ,

'VDW

EWUDQVNRQGXNWDQFMD]JRGQLH]GHILQLFMZ\QRVL

 

g

I

U

I

U

U

U

g

U

U

m

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GS

P

m

GS

P

≡

= −

−









 =

−











∂

∂

2

1

1

0



 

JG]LH

 

g

I

U

m

DSS

P

0

2

= −

D

 

1DOH*\WXWDM]DXZD*\ü*H]DOH*QRFLLVLGHQW\F]QH

]DWHP NRQGXNWDQFMD Z\MFLRZD ]DNUHVX OLQLRZHJR MHVW UyZQD

WUDQVNRQGXNWDFML  ]DNUHVX  QDV\FHQLD 3RQDGWR UH]\VWDQFMD V]HUHJRZD

(UyGáD U

VV

 WM UH]\VWDQFMD QLHPRGXORZDQHM F] FL REV]DUX

 

 



SyáSU]HZRGQLND SU]\ Z\SURZDG]HQLX (UyGáD UHGXNXMH ZDUWRü

WHRUHW\F]QJ

P

GRZDUWRFLHIHNW\ZQHM

 

g

g

g r

m ef

m

m ss

,

=

+

1



 

(PSLU\F]QD  L  SURVWD ]DOH*QRü NZDGUDWRZD SUGX Z ]DNUHVLH

QDV\FHQLD RNUHODQD ]DOH*QRFL D ]DOH*\ WDN*H RG GZyFK

SDUDPHWUyZ8

3

L,

'66

NWyUHGODLGHDOQHJRHOHPHQWXáDWZRZ\]QDF]\ü

] OLQLRZHJR Z\NUHVX

( )

I

U

Dsat

GS

=

f

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QDOH*\ XZ]JO GQLü HIHNW PRGXODFML GáXJRFL NDQDáX RNUHORQ\

ZVSyáF]\QQLNLHP

  λ

 Z ]DOH*QRFL E L ZyZF]DV NRQGXNWDQFMD

NDQDáX]GHILQLFMLZ\QLHVLH

 

g

I

U

I

U

U

I

ds

Dsat

DS

DSS

GS

P

Dsat

≡

=

−









 ≈

∂

∂

λ

λ

1

2



 

=DWHPNRQGXNWDQFMDZ]DNUHVLHQDV\FHQLDMHVWSURSRUFMRQDOQDGRSUGX

GUHQXDOHQLH]DOH*QDRG8

'6

-HVWWRLQWXLF\MQLHPR*OLZHGRSU]\M FLD

ERZLHP PRVWNRZDQLH  REV]DUX ]XER*RQHJR  SRPL G]\ (UyGáHP D

GUHQHPSU]H]SU]HZRG]F\NDQDáRUD]MHJRPRGXODFMDSU]H]8

'6

E G]LH

VL   ]PQLHMV]Dü JG\ V]HURNRü WHJR ]XER*RQHJR REV]DUX MHVW

SRZL NV]DQD  SU]H] Z]URVW

GS

U

 D W\P VDP\P VSDGHN ZDUWRFL SUGX

,

'VDW

 8Z]JO GQLDMF WR ]MDZLVNR Z]URVW 8

'6

 MHVW UyZQRZD*Q\

Z]URVWRZL

GS

U

 ]DWHP QDOH*\ RF]HNLZDü *H J

P

→

0, 

JG\ 8

'6

→

∞.

.RQVHNZHQFM WHJR ]MDZLVND V Uy*QH ZDUWRFL ZVSyáF]\QQLND

λ

RWU]\P\ZDQH ] QDFK\OHQLD U]HF]\ZLVW\FK FKDUDNWHU\VW\N Z\MFLRZ\FK

GODSRV]F]HJyOQ\FKSDUDPHWUyZ8

*6



 

3RPLPR *H SRMHPQRü EUDPNL MHVW UR]áR*RQD Z]GáX* NDQDáX WR

GOD XSURV]F]HQLD MHVW RQD UHSUH]HQWRZDQD Z PRGHOX ]DVW SF]\P

WUDQ]\VWRUD -)(7 U\V SU]H] GZLH ZLHONRFL SRMHPQRü SRPL G]\

EUDPNLGUHQHP&

JG

RUD]SRMHPQRüSRPL G]\EUDPNL(UyGáHP&

JV



SU]\F]\PRELHV]DOH*QHRGQDSL FLD

 

C

C

U

gs

gs

GS

=

+











0

0

1

3

1

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C

C

U

gd

gd

GD

=

+











0

0

1

3

1

ψ

E

 

3RQDGWRZPRGHOXPRQROLW\F]QHJRWUDQ]\VWRUD-)(7QDOH*\XZ]JO GQLü

SRMHPQRü &

JVV

 WM SRMHPQRü EUDPNDSRGáR*H NWyUD UyZQLH*

Z\NáDGQLF]R ]DOH*\ RG VWDáHJR QDSL FLD SRPL G]\ EUDPN L SRGáR*HP

8

*66



 

C

C

U

gss

gss

GSS

=

+











0

0

1

2

1

ψ



 

0DáRV\JQDáRZ\ PRGHO WUDQ]\VWRUD -)(7 Z ]DNUHVLH ZLHONLFK

F] VWRWOLZRFL

Z

NWyU\P

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NRQGXNWDQFM 

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VSRODU\]RZDQ\FK]DSRURZRSU]HGVWDZLDU\V
 

 

G

S

D

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gss

C

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C

gd

U

gs

D

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S

'

r

dd

r

ss

g

ds

g U

m

gs

 
 
 
 
 
 
 

5\V0DáRV\JQDáRZ\PRGHO

WUDQ]\VWRUD-)(7Z]DNUHVLH

ZLHONLFKF] VWRWOLZRFL

 

 

1DMF] FLHM UH]\VWDQFMH V]HUHJRZH U

GG

 L U

VV

 V SRPLMDQH Z VFKHPDFLH

]DVW SF]\PDLFKZSá\ZXZ]JO GQLDVL SRUHGQLRSRSU]H]PRG\ILNDFMH

LQQ\FKSDUDPHWUyZWDNLFKMDNJ

P

ZHGáXJ]DOH*QRFLF]\,

'66



 



  2JUDQLF]HQLDF] VWRWOLZRFLRZHLF] VWRWOLZRüRGFL FLD

 
 

3UDFD WUDQ]\VWRUD -)(7 Z ]DNUHVLH ZLHONLFK F] VWRWOLZRFL MHVW

RJUDQLF]RQDGRüGX*SRMHPQRFLEUDPNL&]DVáDGRZDQLDSRMHPQRFL

RNUHODQ\

MHVW

GOD

XSURV]F]RQHJR

VFKHPDWX

]DVW SF]HJR

SU]HGVWDZLRQHJRQDU\V
 

&] VWRWOLZRüRGFL FLDFXWRIII

7

MHVWF] VWRWOLZRFLSU]\NWyUHM

SUG ZHMFLRZ\ ,

LQ

 MHVW UyZQ\ SUGRZL (UyGáD VWHURZDQHJR J

P

8

JV

WUDQ]\VWRUDSU]\]ZDUW\PZ\MFLXMDN]D]QDF]RQROLQLSU]HU\ZDQQD

U\V

 

 



 

G

S

D

C

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C

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g U

m

gs

C

gss

U

gs

I

d

in

I

 
 
 
 

5\V8SURV]F]RQ\PDáRV\JQDáRZ\

PRGHOWUDQ]\VWRUD-)(7Z]DNUHVLH

ZLHONLFKF] VWRWOLZRFL

 

 

3U]\ ]ZDUW\P Z\MFLX SUG ZHMFLRZ\ MHVW SUGHP áDGRZDQLD

SRMHPQRFLZHMFLRZ\FK

 

(

)

I

C

C

C

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+

j

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*

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JV

&

JG

&

JVV

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I

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g U

in

T

G

gs

m

gs

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=

2

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(

)

f

g

C

g

C

C

C

T

m

G

m

gs

gd

gss

=

=

+

+

2

2

π

π





 

0DNV\PDOQD ZDUWRü WUDQVNRQGXNWDQFML QLH PR*H E\ü ZL NV]D QL*

NRQGXNWDQFMD*



Z\]QDF]RQDZHGáXJDUHGQLDSRMHPQRüEUDPNL

MHVW RNUHORQD ]DOH*QRFL  7H GZLH ZLHONRFL SR]ZDODM

RV]DFRZDüPDNV\PDOQF] VWRWOLZRüRGFL FLDMDNR

 

f

q

a N

L

T

n

d

s

≤ µ

πε ε

2

0

2

4



 

 
 



75$1=<672532/2:<=,=2/2:$1%5$0.026)(7

 

,-(*202'(/(
 
 

:WUDQ]\VWRUDFKSRORZ\FK026)(7]L]RORZDQEUDPNSUG

Sá\QF\PL G]\(UyGáHPDGUHQHPZSU]\SRZLHU]FKQLRZ\PNDQDOHMHVW

VWHURZDQ\SRWHQFMDáHPEUDPNLSRSU]H]ZDUVWZ GLHOHNWU\NDU\V
 

-HVWWRSUGQRQLNyZZL NV]RFLRZ\FK.DQDáMHVW]Z\NOHLQGXNRZDQ\

DWUDQ]\VWRUMHVWDNW\ZQ\JG\SRWHQFMDáQDEUDPFHSU]HNURF]\ZDUWRü

SURJRZ8

7

3RQL*HMWHMZDUWRFLSU]H]WUDQ]\VWRUSá\Q]QLNRPHSUG\

SU]\SRZLHU]FKQLRZHDWUDQ]\VWRU]QDMGXMHVL ZVWDQLHRGFL FLD
 

3U]\ VWDá\FK ZDUWRFLDFK QDSL FLD QD EUDPFH 8

*6

 Z XNáDG]LH

ZVSyOQHJR (UyGáD 26 QD FKDUDNWHU\VW\NDFK SUGRZ\FK GUHQX Z

XNáDG]LH ZVSyáU] GQ\FK ,

'

8

'6

 PRJ E\ü Z\V]F]HJyOQLRQH GZD

 

 



]DNUHV\ QDSL ü 8

'6

 OLQLRZ\ QLHQDV\FHQLD L QDV\FHQLD UR]G]LHORQH

QDSL FLHP8

'6

 8

*6

8

7

U\V

 

                           bramka z warstw

6L2

2 

(oxide)

                                          (

Gate

)

                                                                

dren (Dren)

      

(UyGáR

     (

Source)

 

SiO

2

                  

n

+

               n-kana

á                     

n

+

                                    L                                    W

                    pod

áR*H

Body)  p-Si

 

5\V3U]HNUyMSRSU]HF]Q\WUDQ]\VWRUDQ026]]DLQGXNRZDQ\PNDQDáHPW\SXQ

 

:QDMSURVWV]\PRSLVLHWUDQ]\VWRUDSUGGUHQXZ]DNUHVLHOLQLRZ\PMHVW

NZDGUDWRZIXQNFMQDSL FLDGUHQX8

'6

 

(

)

I

W

L

C

U

U

U

U

D

ox

GS

T

DS

DS

=

−

−











µ

2

2



 

QDWRPLDVW Z ]DNUHVLH QDV\FHQLD PD ZDUWRü ,

'VDW

 QLH]DOH*Q RG 8

'6

LUyZQ

 

(

)

2

2

T

GS

ox

Dsat

U

U

C

L

W

I

−

=

µ



 

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µ

UXFKOLZRüQRQLNyZZ

NDQDOHRUD]&

R[

SRMHPQRüZDUVWZ\WOHQNRZHML]RODF\MQHMEUDPNLQD

MHGQRVWN SRZLHU]FKQL

 

 ...=0,707

...=0,867

 ...=0,5

 ...=0,0

       I

D                                                                         

nachylenie jest efektem

      I

DS0          

zakres

     

U

DS

=U

GS

-U

T

      modulacji d

áXJRFLNDQDáX

                  liniowy
     1,00                                                                                   =1

     0,75

 

                            zakres                                     

                                                    

                                      nasycenia
     0,50

    0,25
                            stan  odci

FLD

                   

0      0,5        1,0          1,5      2,0

                             

 U

DS

                                                                                                                              

U

GS0

-U

T

U

GS

-U

T

U

GS0

-U

T

 

 



 

5\V&KDUDNWHU\VW\NLZ\MFLRZHWUDQ]\VWRUD026)(7]QRUPDOL]RZDQH

Z]JO GHP8

*6

≡

8

*6

RUD],

'

 ,

'6



 

:W\PQDMSURVWV]\P PRGHOX WUDQ]\VWRUD 026)(7 6DK  

SUG SU]HSá\ZDMF\ SU]H] NDQDá MHVW Z\]QDF]RQ\ ] UyZQDQLD GOD

VNáDGRZHM GU\IWRZHM WUDQVSRUWX SUGX QRQLNyZ SU]H] OLQLRZR

]DZ *DMF\VL NDQDáSRZVWDá\ZREV]DU]HáDGXQNXSU]HVWU]HQQHJR
 

-HVW WR W]Z SU]\EOL*HQLH VWRSQLRZDQHJR NDQDáX JG\ SROH HOHNWU\F]QH

ZNLHUXQNXSURVWRSDGá\PGRNDQDáXMHVW]QDF]QLHZL NV]HQL*QDW *HQLH

SRODZ]GáX*NDQDáXZNWyU\PGU\IXM]DLQGXNRZDQHQRQLNL
 

3HáQ\ XNáDG UyZQD RSLVXMF\FK FKDUDNWHU\VW\NL VWDW\F]QH WUDQ]\VWRUD

026)(7]NDQDáHPW\SXQMHVWQDVW SXMF\
 

,

*

 

D

 

I

D

=

0

GOD8

*6

8

7

8

'6

!VWDQRGFL FLD

E

 

 I

K

W

L

U

U

U

U

D

GS

T

DS

DS

=

−

−









'

2

GOD8

*6

!8

7

L8

'6

8

*6

8

7

 

]DNUHVOLQLRZ\



F

 

 

(

) (

)

I

K W

L

U

U

U

Dsat

GS

T

DS

=

−

+

'

2

1

2

λ

GOD8

*6

!8

7

L8

'6

!8

*6

8

7

 

]DNUHVQDV\FHQLD

G

 

JG]LH
 

(

)

U

U

U

T

T

si

BS

si

=

+

−

−

0

γ ψ

ψ



 

'ODNDQDáXZ]ERJDFDQHJR8

7

!]DGODNDQDáX]XER*DQHJR8

7

'R

RSLVX FKDUDNWHU\VW\N Z\NRU]\VWDQR SRQDGWR W]Z SDUDPHWU\

WHFKQRORJLF]QHWUDQ]\VWRUyZ
 

.¶ 

µ

&

R[

SDUDPHWUWUDQVNRQGXNWDQF\MQ\

 

8

7

QDSL FLHSURJRZHSU]\QDSL FLXSRGáR*H(UyGáR8

%6

 

 

γ

ZVSyáF]\QQLNREM WRFLRZ\QDSL FLDSURJRZHJR

 

λ

ZVSyáF]\QQLNPRGXODFMLGáXJRFLNDQDáX

 

ψ

VL

SRWHQFMDáSRZLHU]FKQLRZ\SU]\VLOQHMLQZHUVML

 

 SyáSU]HZRGQLND
 

'OD  WUDQ]\VWRUyZ 026)(7 ] NDQDáHP W\SX S SRZ\*V]H UyZQDQLD

SU]\MPXMQDVW SXMFHSRVWDFL
 

,

*

=



D

 

I

D

=

0

GOD8

*6

!8

7

8

'6

VWDQRGFL FLD

E

 

 



 I

K

W

L

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