Если у вас возникли сложности с курсовой, контрольной, дипломной, рефератом, отчетом по практике, научно-исследовательской и любой другой работой - мы готовы помочь.
Предоплата всего
Подписываем
Національний технічний університет України
«Київський політехнічний інститут»
Факультет електроніки
Розрахунково-графічна робота №1
з дисципліни «Теорія поля»
Варіант 10
Виконав
студент 3-го курсу
групи ДП-92,
Полюхович Євген
Перевірив
викладач курсу
«Теорія поля»
Федяй Артем Васильович
Київ, 2011 р.
1. Розрахувати розподіл потенціалу в міжелектродному просторі польового транзистора (варіант конструкції вибирається по передостанній цифрі номера залікової книжки) з точністю до 0,01 В. Номер варіанту вибирається по останній цифрі номера залікової книжки.
2. Побудувати картину поля з допомогою еквіпотенціалей і векторів напруженості електричного поля. Побудувати косокутну проекцію потенціального рельєфу U(х,у) = –eV(х,у).
Варіант №10
Варіант конструкції – 1
Варіант числових значень – 0
l1 = l2 = l3/2 = l4 = l5 = 1,0 мкм,
d = 1,0 мкм, D = 3,0 мкм
1 – витік, 2 – заслін, 3 – стік
|
№ варіанту |
1 |
|
–Vзи, В |
0,1 |
|
Vси, В |
1 |
Нехай Vи=0 В. Тоді :
Vзи = Vз – Vи = Vз ; → Vз = -0.1 В
Vси = Vс – Vи = Vс ; → Vс = 1В
1.) Реалізація алгоритму знаходження розподілу потенціалу
n=60;
m=30;
kx=m/3;
ky=n/6;
e=0.01;
Vzi=-0.1;
Vsi=1;
V=zeros(n,m);
V(:,m)=Vsi;
V(n/6:1:2*n/6,m/3)=Vzi;
V(4*n/6:1:5*n/6,m/3)=Vzi;
k=1;
while (k>0)
Vprev=V;
for i=1:1:n
for j=1:1:m
if j==1
V(i,j)=0;
elseif j==m
V(i,j)=Vsi;
elseif j==m/3 && ( (i>=n/6 && i<=2*n/6) ||( i>=4*n/6 && i<=5*n/6) )
V(i,j)=Vzi;
elseif i==1
V(i,j)=1/3*(V(i,j+1)+V(i,j-1)+V(i+1,j));
elseif i==n
V(i,j)=1/3*(V(i,j+1)+V(i,j-1)+V(i-1,j));
else
V(i,j)=1/4*(V(i+1,j)+V(i-1,j)+V(i,j+1)+V(i,j-1));
end;
end;
end;
if (max(abs(V-Vprev)))<e
k=-1;
end;
end;
. . .
2.) Побудова еквіпотенціалей
. . .
a=1:1:n;
b=1:1:m;
[x,y]=meshgrid(a,b);
[c,h]=contour(x/kx,y/ky,V');
clabel(c,h);
xlabel('x, мкм');
ylabel('y, мкм');
title('Еквіпотенціалі V(x,y)');
3.) Побудова векторного розподілу наруженості електричного поля
. . .
a=1:1:n;
b=1:1:m;
[x,y]=meshgrid(a,b);
[Ey,Ex]=gradient(V);
quiver(x/kx,y/ky,-Ex',-Ey');
xlabel('x, мкм');
ylabel('y, мкм');
xlim([0 (n+1)/kx]);
title('Векторна діаграма наруженості електричного поля');
4.) Побудова векторного розподілу наруженості електричного поля
. . .
a=1:1:n;
b=1:1:m;
[x,y]=meshgrid(a,b);
mesh(x/kx,y/ky,V'*(-1.6));
xlabel('x, мкм');
ylabel('y, мкм');
zlabel('U(x,y), еВ');
title('Розподіл потенціальної енергії U(x,y) електрона в міжелектродній області');
Висновки:
Знайдено розподіл потенціалу, розподіл електричного поля та потенціальну енергію електрона в міжелектродному просторі польового транзистора.
Картина розподілу потенціалу виявилась якісно правильною – щільність еквіпотенціалей V(x,y) зменшується від електроду з додатнім потеніалом до електроду з від’ємним потенціалом.
Векторна діаграма розподілу електричного поля теж є якісно правильною, оскільки напрям поля, зображений на ній, співпадає з теоретичними міркуваннями (напрям електричного поля задається від позитивно зарядженого електрода до негативно зарядженого електрода ). Крім цього електричне поле на електродах рівне нулю, що і відповідає теоретичним міркуванням (електричне поле всередині металу рівне нулю).
Розподіл потеніальної енергії електрона в міжелектродному просторі польового транзистора показує, що вона більша на від’ємному електроді і менша на позитивному електроді.
Можна сказати, що в міжелектродній області транзистора утворюється потенціальний бар’єр, висота якого регулується потеніалом заслону.