5.2 Die DC-Kennlinien



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5.2 Die DC-Kennlinien

 

In den Abbildungen 5.3 und 5.4 sind die aus den Simulationen gewonnenen Transfer- und Ausgangskennlinien im Bereich von und dargestellt.

  
Abbildung 5.3: Numerisch simulierte Transferkennlinie.

  
Abbildung 5.4: Numerisch simulierte Ausgangskennlinie.

Beide Kennlinienscharen weisen für DMOS-Transistoren typische Kurvenverläufe auf. Die Transferkennlinien knicken abhängig von der Drainspannung von ihrem anfangs fast linearen (ähnlich einem Kurzkanaltransistor) zu einem beinahe waagrechten Verlauf ab. Die Abhängigkeit des Drainstroms von der Gatespannung verschwindet fast völlig, es tritt eine Sättigung bezüglich der Gatespannung ein.

In den Ausgangskennlinien weisen die Drainstromverläufe für kleine Gatespannungen (kleiner ca. ) Verläufe auf, wie sie sich auch bei Standard-MOSFETs ergeben. Für ergibt sich eine deutliche Abflachung im Übergangsbereich zwischen linearem und Sättigungsbereich. Für größere Gatespannungen tritt keine Sättigung auf, der Drainstrom steigt mit wachsender Drainspannung linear an. Die Steigung ist wesentlich größer als die durch die Kanallängenreduktion in der Sättigung hervorgerufene Steigung der Kennlinien, aber wesentlich kleiner als jene im linearen Bereich. Dieser Bereich wird Quasisättigung [26] genannt. Wie schon aus den Transferkennlinien zu erkennen, ist in diesem Bereich die Abhängigkeit von der Gatespannung verschwindend.

  
Abbildung 5.5: Numerisch simulierte Ausgangskennlinie für kleinere Gatekontaktlänge ().

Ein Vergleich mit den Ausgangskennlinien für eine kleinere Gatekontaktlänge von (statt ) und einer Weite der Driftzone an der Grenze zum Gateoxid von ca. bei Beibehaltung sämlicher übriger Parameter zeigt, daß dieses Verhalten von der Weite der Driftzone abhängig ist. Bei den Kennlinien für den DMOS-Transistor mit kleinerer Driftzonenweite (siehe Abb. 5.5) tritt das Quasisättigungsverhalten bereits bei auf, der Übergang ist bei der Kennlinie für erkennbar.

Es läßt sich aus diesem Vergleich der Kennlinien für die verschiedenen Driftzonenweiten und aus den Verläufen der Transfer- und Ausgangskennlinien vermuten, daß es in der Driftzone im Einflußbereich der -bodies (JFET-Bereich) zu einer Stromsättigung kommt. Dies soll im nächsten Abschnitt genauer untersucht werden.



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Martin Stiftinger
Wed Oct 5 11:53:06 MET 1994