1.8 Grundlagen der Digitaltechnik
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Informatik V, Kap. 8, WS 98/99<br />
Die einzig befriedigende Lösung ist die Verwendung eines selbstleitenden FETs als Lastelement<br />
(8.23C). Erst damit war für die nMOS-Technologie eine befriedigende Lösung gefunden.<br />
Voraussetzung ist hier, daß <strong>der</strong> Halbleiter-Hersteller die Schwellenspannungen <strong>der</strong> Transistoren<br />
nahezu frei einstellen kann.<br />
I KS<br />
I DS<br />
Lastkennlinie<br />
R D<br />
U GS als Parameter<br />
selbstleiten<strong>der</strong><br />
Last-Transistor<br />
U LL<br />
U DS<br />
15<br />
U GS<br />
VDD<br />
n-depl.<br />
n-enh.<br />
out<br />
GND<br />
Lasttransistor: U GS = 0<br />
Abb. 8.25: Kennlinie des MOS-Inverters mit selbstleitendem Last-Transistor<br />
Möglich geworden ist dies mit Hilfe <strong>der</strong> Technik. <strong>der</strong> Ionen-Implantation. Man kann damit ortsfeste<br />
positive o<strong>der</strong> negative Ladungen unterhalb <strong>der</strong> Sperrschicht "einbauen".<br />
nMOS Technology<br />
n-channel<br />
n-channel<br />
enhancement depletion<br />
GND VDD<br />
p- bulk silicon<br />
Abb. 8.26: Schnitt durch einen Inverter in nMOS Technologie<br />
n-diffusion<br />
p-diffusion<br />
metal<br />
gate-oxide<br />
field-oxide<br />
p - bulk<br />
poly-silicon<br />
Charkteristisch ist <strong>der</strong> Anschluß des Gates des selbstleitenden Transistors an dessen Source-<br />
Elektrode. Es gilt also immer UGS = 0. Wenn die Schwellenspannung Uth z. B. bei ca. -1,5 V liegt,<br />
ist dieser Lasttransistor auch bei UDS < 1.5 V noch ausreichend leitfähig. Die Übertragungskennlinien<br />
<strong>der</strong> drei betrachtete Inverter-Grundtypen zeigt Abb. 8.27.