طراحی و شبیه سازی ترانزیستور MESFET قدرت با توان بالاتر از 5 وات و محدوده فرکانسی 1 تا 2 گیگاهرتز

فهرست مطالب

عنوان                                          صفحه

چکیده8

مقدمه9

فصل اول…………………………………………………………12

1-1 مواد نیمه هادی12

1-1-1 عناصر نیمه هادی13

2-1-1 نیمه هادی های مرکب                                                                                14

2-1 سطوح انرژی16

3-1 نمودار انرژی –تکانه                                                                                    20

4-1 رسانایی در فلزات ، نیمه هادی ها و عایق ها                                                        23

1-4-1 فلزات                                                                                                  23

2-4-1 عایق ها                                                                                                24

3-4-1 نیمه هادی ها                                                                                         24

5-1 غلظت حامل های ذاتی                                                                                 25

6-1 دهنده ها و پذیرنده ها                                                                                  29

7-1 پدیده انتقال حامل ها                                                                                   33

1-7-1 تحرکحاملها                                                                                        33

2-7-1مقاومتورسانایی                                                                                   34

3-7-1 نفوذ                                                                                                   35

4-7-1 روابط چگالی جریان                                                                                37

8-1 باز ترکیب و تولید                                                                                      37

9-1 معادلات اساسی                                                                                         38

1-9-1 معادلات الکترواستاتیکی                                                                           39

2-9-1 معادلات چگالی –جریان                                                                         40

3-9-1 معادلات پیوستگی                                                                                  40

فصل دوم   …………………………………………………………41

1-2 اتصالات فلز- نیمه هادی                                                                              41

1-1-2 سد شاتکی                                                                                           48

2-1-2 اتصال اهمی                                                                                         53

فصل سوم   ………………………………………………………..54

1-3 ترانزیستور اثر میدان فلز –نیمههادی (MESFET)                                           54

1-1-3 ترانزیستور پیوندی دو قطبی                                                                      54

2-1-3 ترانزیستور اثر میدان (FET)                                                                     55

2-3 ساختار MESFET             57

3-3 اصول عملکرد  MESFET          58

1-3-3 مشخصه ولتاژ– جریان             61

2-3-3 عملکرد فرکانس –بالا           65

3-3-3 محدودیت توان-فرکانس          67

فصل چهارم ……………………………………………………….. 69

1-4 معرفی نرم افزار شبیه سازی                                                                            69

1-1-4 فرآیند شبیه سازی مراحل ساخت با استفاده از نرم افزار Athena                         72

2-1-4 شبیه سازی با نرم افزار Atlas                                                                   74

2-4 شبیه سازی و بحث                                                                                     75

1-2-4 تغییرات تابع کار فلز پایانه ی گیت:                                                              75

2-2-4 بررسی تغییرات طول گیت                                                                         80

3-2-4 بررسی تغییرات فاصله درین و گیت                                                              83

4-2-4 بررسی تغییرات میزان فرورفتگی گیت                                                            86

5-2-4 بررسی تغییرات میزان آلایش کانال                                                               89

6-2-4 بررسی تغییرات طول کانال                                                                         93

7-2-4 بررسی تغییرات ضخامت کانال                                                                    97

3-4 نتیجه گیری و پیشنهادات                                                                              101

منابع ………………………………………………………………… 103

***یک نمونه کد نویسی:

ایجاد ساختار اولیه و بررسی تغییرات تابع کار الکترود گیت با فلزات مختلف و به دست آوردن نمودار ولتاژ-جریان برای الکترود درین