Quelle est l’utilisation du substrat dans les FET et MOSFET ?

Une question plus délicate serait de savoir à quoi sert le substrat dans un dispositif semi-conducteur ? et la réponse est que c’est la base sur laquelle vous fabriquez une puce.

Voyons en détail l’utilisation du substrat dans les FET et MOSFET.

Sans substrat, vous n’apprendrez pas le circuit construit dessus et n’utiliserez pas un appareil basé sur fet ou MOSFET ; car ils ne peuvent exister sans le substrat.

Il existe deux types de substrat

Type P
Type N

Structure du transistor :-

Pour parler de structure de transistor, il faut parler de ce qui est fabriqué. le transistor a une partie du métal qui est conductrice et où la borne de grille est connectée, la partie de l’oxyde qui est l’isolateur et la partie du semi-conducteur qui peut fonctionner dans les deux sens.

En fait, dans le passé, la grille était reliée à une couche métallique, mais elle est désormais utilisée comme un type de silicium, appelé silicium poly (en abrégé poly). le nom mos, cependant, est stocké. Depuis peu, les portails sont à nouveau en métal pour des raisons de performances.

Passer à l’utilisation du substrat dans les FET et MOSFET

En regardant le tableau périodique, vous verrez qu’il existe une zone métallique, une zone non métallique et une zone métallique très étroite. à partir de cette région étroite, le silicium (si) et le germanium (ge) ont 4 électrons de valence et constituent de bons semi-conducteurs.

Lorsque de nombreux atomes avec quatre électrons de valence se rejoignent dans le réseau, ils établissent une liaison covalente avec une part de 4, leurs électrons avec 4 atomes sont adjacents et opposés (de cette façon, ils peuvent remplir la bande de valence avec 8 électrons). comme ce sont tous des atomes, la charge dans le réseau est nulle. dans cet état, les électrons sont liés entre eux en atomes par une liaison covalente. les semi-conducteurs sont non conducteurs et sont considérés comme purs ou intrinsèques.

Les matériaux semi-conducteurs intrinsèques peuvent être traités pour créer des électrons libres. Lorsque l’atome valenta penta (avec 5 électrons dans la bande de valence, comme le phosphore) est ajouté au semi-conducteur, nous disons que nous dopons du silicium dans un matériau de type n, puisque des électrons chargés négativement sont produits.

Cela se produit parce que les atomes de phosphore rejoignent le réseau de silicium par des liaisons covalentes, mais doivent libérer les électrons supplémentaires. Le réseau contient plus de protons que d’électrons, ce qui le rend chargé positivement. le nombre d’électrons libres est proportionnel au nombre d’atomes dopants.

Nous pouvons également transformer le silicium en matériau de type p en créant des particules chargées positivement. c’est quoi ce proton ? non, il s’agit en fait de l’absence d’électrons, tout comme l’obscurité est l’absence de lumière. je m’explique : en ajoutant un atome trivalent (avec 3 électrons dans une bande de valence, comme le bore), les électrons disparaîtront de la liaison covalente entre le silicium et les atomes dopants.

Appelons cela un trou. chaque fois que les électrons libres traversent le trou, ils y sautent et remplissent la bande covalente. cependant, sous ce réseau, l’électron doit avoir sauté d’une autre liaison covalente (puisqu’il n’y a pas d’électrons libres), ce qui laisse un trou dans une autre liaison covalente. par conséquent, l’illusion est créée que le trou se déplace de la liaison covalente à la liaison covalente et qu’il s’agit donc d’un trou chargé positivement. Le réseau contient plus d’électrons que de protons, ce qui le rend chargé négativement.

N’oubliez pas que pour les semi-conducteurs purs de type n ou de type p, la charge globale est toujours nulle. la charge libre, soit négative pour l’électron, soit positive pour le trou, est annulée par une charge positive ou négative dans le réseau.

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