2019年12月1日收到的手稿;修订了2020年2月26日和2020年4月19日; 2020年6月8日接受。出版日期,2020年6月30日;当前版本的日期,2021年3月19日。根据Grant TZ-94,国家研究大学高等教育学院的基础研究计划为这项工作提供了支持;俄罗斯基础研究基金会的一部分是赠款18-07-00898;部分由RFBR和NSFC在项目20-57-53004下。本文由副编辑N. Wong推荐。(通讯作者:Konstantin O.石化。)Konstantin O. Petrosyants and Lev M. Sambursky are with the National Research University “Higher School of Economics,” Moscow Institute of Electronics and Mathematics, Moscow 101000, Russia, and also with the Institute for Design Problems in Microelectronics, Russian Academy of Sciences, Moscow 124365, Russia (e-mail: kpetrosyants@hse.ru).Maxim V. Kozhukhov,Mamed R. Ismail-Zade和Igor A. Kharitonov在莫斯科电子和数学研究所,莫斯科101000,俄罗斯,莫斯科电子和数学研究所。bo li是在中国科学院的微电子学研究所,中国北京100029。数字对象标识10.1109/tcad.2020.3006044
结型场效应晶体管(JFET)可能是最简单的晶体管。它具有一些重要特性,尤其是非常高的输入电阻。然而不幸的是(对于 JFET 而言),MOSFET 的输入电阻甚至更高。这一点,加上 MOS 晶体管的许多其他优点,使得 JFET 几乎过时了。目前,它的应用仅限于分立电路设计,其中它既用作放大器,又用作开关。它的集成电路应用仅限于某些运算放大器的差分输入级的设计,其中利用了它的高输入电阻(与 BJT 相比)。在本节中,我们简要介绍 JFET 的工作原理和特性。将 JFET 纳入电子学研究的另一个重要原因是,它有助于理解砷化镓器件的工作原理,这是下一节的主题。
在过去的几年中,在越来越有能力高温综合电路(IC)的发展方面取得了重大进展,这些电路(ICS)可能受益于各种航空航天,汽车和能源生产系统。例如,在本次会议上的其他地方,据报道,具有两个金属互连的4H-SIC连接场效应晶体管(JFET)IC显示出500°C的电动操作超过3000小时[1]。对于这种极端温度的越来越准确且易于访问的IC设计和仿真工具显然与进一步的技术开发和应用采用有关。为此,这项工作报告了4H-SIC JFET阈值电压(V T)的理论和实验比较研究,这是底物体偏置(V s)和温度(T)的函数,从25°C(298K)到500°C(773K)。
放大器将以等于正电源的共模输入电压工作。然而,在此条件下,增益带宽和斜率可能会降低。当负共模电压摆动至负电源的 3V 以内时,可能会出现输入失调电压增加的情况。LF411 由齐纳参考偏置,允许在 g 4�5V 电源上正常电路工作。低于这些的电源电压可能会导致较低的增益带宽和斜率。LF411 将在整个温度范围内驱动 2k X 负载电阻至 g 10V。如果放大器被迫驱动更大的负载电流,但是,在负电压摆动上可能会出现输入失调电压增加,并最终在正向和负向摆动上达到有效电流限制。应采取预防措施,确保集成电路的电源永远不会反转极性,或者不会无意中将设备反向安装到插座中,因为无限电流通过 IC 内部产生的正向二极管产生的浪涌可能会导致内部导体熔断,从而导致设备损坏。