bonjour
je suis nouveau sur le forum et actuellement étudiant en electronique.
quelle est la différence set et mofset ? on ma parlé de blocage et d'escalier de coulomb mais j'ai rien compris
merci
set et mofset
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Etudelectro
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Re: set et mofset
Bonjour,
Oula ...Très vaste sujet et très complexe !! J'imagine que vous avez voulu dire MOSFET ..
Je vais essayer de faire simple mais à ce niveau rien n'est vraiment simple comme vous devez le savoir
Dans un transistor bipolaire ou MOSFET le courant entre les électrodes peut être considérer comme un flux continu de charge c'est pour cette raison que l'on utilise des équations hydrodynamiques pour le calculer.
Dans un appareil monoélectronique il faut tenir compte des fluctuations de la charge. Donc, dans un SET le courant dépend du transfert séquentiel d'électrons entre source et drain via l'îlot central.
De part sa constitution, un SET est quasi semblable à un MOSFET vu qu'il a également entre source et drain une zone de transfert d'électrons contrôlée électro-statiquement par une grille. La différence c'est que la grille d'un SET est composée d'un îlot semi-isolé de source et de drain par des barrières tunnel alors que dans le MOSFET il y a un canal continu.
Concernant le blocage et les escaliers de Coulomb ..
Un SET fonctionne grâce à un phénomène de répulsion électrostatique ressenti par un électron s'approchant d'une zone très petite pour qu'une élévation de charge (minime) sur celle-ci suffise à produire un effet électrostatique sur l'électron. Cet effet limite le nombre de charges élémentaires que l'on peut placer dans l'îlot pour un "jeu" de polarisation donné.
Si l'on prend l'exemple d'une boîte à électrons constituée d'un îlot métallique qui peut échanger des électrons par une barrière tunnel semi transparente et ou l'on peut contrôler la tension par une grille, l'énergie électrostatique du système peut être exprimée par la formule suivante:
E= (e²/ 2Ceff) (((Cg x Vg)/e)-n)² ou Ceff est la capacité de l'îlot, une grandeur du phénomène de blocage de Coulomb appelé énergie de charge.
Cette équation comporte un terme quadratique qui dépend du nombre n d'électrons dans l'îlot. Donc, la superposition de ces paraboles délimite les domaines de polarisation pour lesquels l'électro-statisme est minimale pour un nombre n d'électrons donc le nombre d'électrons dans l'îlot augmente selon une courbe en forme d'escalier appelé escalier de Coulomb.
Attention, pour avoir un escalier de Coulomb:
1) Les fluctuations quantique de l'énergie contenue dans les électrons doivent être faibles pour qu'il reste dans l'îlot et donc que la résistance équivalente à la jonction tunnel soit plus grande que le quantum de résistance Rk= h/e² avec h la constante de Planck (6,62x10^-32 joules).
2) Les variations de températures ne doivent pas permettre aux électrons de bouger de l'îlot et implique que l'énergie de charge soit plus grande que kT avec k la constante de Boltzmann.
J'ai synthétisé au maximum car on pourrait en dire des pages, en espérant avoir répondu à votre question.
Cordialement,
Max
Oula ...Très vaste sujet et très complexe !! J'imagine que vous avez voulu dire MOSFET ..
Je vais essayer de faire simple mais à ce niveau rien n'est vraiment simple comme vous devez le savoir
Dans un transistor bipolaire ou MOSFET le courant entre les électrodes peut être considérer comme un flux continu de charge c'est pour cette raison que l'on utilise des équations hydrodynamiques pour le calculer.
Dans un appareil monoélectronique il faut tenir compte des fluctuations de la charge. Donc, dans un SET le courant dépend du transfert séquentiel d'électrons entre source et drain via l'îlot central.
De part sa constitution, un SET est quasi semblable à un MOSFET vu qu'il a également entre source et drain une zone de transfert d'électrons contrôlée électro-statiquement par une grille. La différence c'est que la grille d'un SET est composée d'un îlot semi-isolé de source et de drain par des barrières tunnel alors que dans le MOSFET il y a un canal continu.
Concernant le blocage et les escaliers de Coulomb ..
Un SET fonctionne grâce à un phénomène de répulsion électrostatique ressenti par un électron s'approchant d'une zone très petite pour qu'une élévation de charge (minime) sur celle-ci suffise à produire un effet électrostatique sur l'électron. Cet effet limite le nombre de charges élémentaires que l'on peut placer dans l'îlot pour un "jeu" de polarisation donné.
Si l'on prend l'exemple d'une boîte à électrons constituée d'un îlot métallique qui peut échanger des électrons par une barrière tunnel semi transparente et ou l'on peut contrôler la tension par une grille, l'énergie électrostatique du système peut être exprimée par la formule suivante:
E= (e²/ 2Ceff) (((Cg x Vg)/e)-n)² ou Ceff est la capacité de l'îlot, une grandeur du phénomène de blocage de Coulomb appelé énergie de charge.
Cette équation comporte un terme quadratique qui dépend du nombre n d'électrons dans l'îlot. Donc, la superposition de ces paraboles délimite les domaines de polarisation pour lesquels l'électro-statisme est minimale pour un nombre n d'électrons donc le nombre d'électrons dans l'îlot augmente selon une courbe en forme d'escalier appelé escalier de Coulomb.
Attention, pour avoir un escalier de Coulomb:
1) Les fluctuations quantique de l'énergie contenue dans les électrons doivent être faibles pour qu'il reste dans l'îlot et donc que la résistance équivalente à la jonction tunnel soit plus grande que le quantum de résistance Rk= h/e² avec h la constante de Planck (6,62x10^-32 joules).
2) Les variations de températures ne doivent pas permettre aux électrons de bouger de l'îlot et implique que l'énergie de charge soit plus grande que kT avec k la constante de Boltzmann.
J'ai synthétisé au maximum car on pourrait en dire des pages, en espérant avoir répondu à votre question.
Cordialement,
Max
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