Optimierung der elektrischen Eigenschaften von lateralen ...

Anhang B
Drainstrom im
Quasisättigungsbereich
Im Quasisättigungsbereich fließt der Drainstrom IDQSat wie ein Feldstrom durch die
Driftzone des Transistors. Anhand von Abb. B.1 berechnet er sich aus der
Elementarladung q, der Elektronenbeweglichkeit µn, der Driftzonendotierung ND,
dem elektrischen Längsfeld Ex und der Durchtrittsfläche ADrift zu
dU ( x)
IDQSat =−q⋅µ n ⋅ND⋅ADrift ⋅ Ex= q⋅µ n ⋅ND⋅ADrift ⋅ (B.1)
dx
Während der Quasisättigungsstrom IDQSat aufgrund der Stromkontinuität überall
gleich ist, variiert die Durchtrittsfläche ADrift mit der ortsabhängigen Eindringtiefe der
Raumladungszone in der Driftzone yD(x)
[ ]
A = A ( x) = b d − y ( x)
(B.2)
Drift Drift D
In der Verarmungsnäherung (siehe z.B. [Pau92]) gilt
⎛ 2ε
SiN ⎞
S
y ( x) = ⎜ ⋅ U( x) + U
⎜ ⎟
qN D( NS + N D)
⎟
⎝ ⎠
D D
12
(B.3)
wobei UD die Diffusionsspannung bezeichnet. Im Quasisättigungsbereich fällt die
angelegte Drain‐Source‐Spannung UDS näherungsweise linear über der gesamten
Driftstrecke LD ab, das heißt,