PI 23 11 2015 testo

Page 1

Prova intermedia – AA 2015/2016 Elettronica Ingegneria Matematica Milano, 23/11/2015 Note: Indicare chiaramente la domanda a cui si sta rispondendo. Dove possibile, scrivere prima in formule e poi sostituire i valori numerici. Giustificare sempre le risposte ed eventuali approssimazioni. SiO2=1/3Si, Si=1 pF/cm, q=1.6×10-19 C, ni=9.65×109 cm-3. Fig. 1a R1 =7 k R2 = 1 k R3= 2 k, C = 600 pF Fig. 1b R1 =1 k R2 = 4 k 1.1 Si consideri il circuito in Fig.1a. Vin è uno scalino di ampiezza V IN=10V. Disegnare su di un diagramma quotato in funzione del tempo l’a ndamento di Vout, avendo cura di indicare lo stato di conduzione del diodo. Il condensatore per t = 0- s è scarico. 1.2 Si consideri il circuito in Fig.1 b. Iin ha l’andamento indicato in figura. Disegnare su un diagramma quotato in funzione del tempo l’andamento di Vout, avendo cura di indicare lo stato di conduzione dei diodi. Es. 2 2.1 Si consideri u na giunzione pn . Determinare l’estensione delle basi neutre (assumendole entrambe corte) affinchè, detta la corrente del diodo J=Js(e Vext/Vt - 1), sia Js = 500 pA/cm2 e Jn(-xp)/Jp(xn)=12. NA =1016 cm-3, ND = 4 × 1016 cm-3. n = 1200 cm2/Vs, p = 400 cm2/Vs, n = p = 100 ns. 2.2 Una giunzione pn è polarizzata in modo che la sua capacità di giunzione vale 28.3 nF/cm2. Calcolare la concentrazione di elettroni alla giunzione metallurgica. NA = ND = 3 × 1016 cm-3. n = 1200 cm2/Vs, p = 400 cm2/Vs. n = p = 120 ns. Es. 3 3.1 Si consideri un transistore nMOS. N AB = 3×1016 cm-3, VFB=0 V, VS = VD = 1 V, tox = 60 nm, W = 100 m, L = 5 m. Se V G = 6 V, quanto vale il campo elettrico nell’ossido? Si assuma il bulk a massa. 3.2 Si consideri un condensatore nMOS. NAB = 1017 cm-3, VFB = 1 V, tox = 40 nm, Se s = 100 mV, quanto vale Eox – E(0+)? Si assuma il bulk a…