MOS 晶体管结构和工作原理 Liyy 2003-10-27 MOS 晶体管结构和工作原理? MOS 晶体管结构?结构图?平面图? MOS 晶体管种类? MOS 晶体管符号? MOS 晶体管工作原理? MOSFET 特性? MOS IV CURVE ? MOS 衬底偏置效应? MOS 热载流子效应? MOS 晶体管结构?结构图 Vg Vs Vd FOX N+ N+L W 栅( G) 源( S) 漏( D) Vb P 衬底( B) FOX? MOS 晶体管结构?平面图 TO POLY W1? MOS 晶体管结构?在正常工作条件下,栅电压 Vg 产生的电场控制着源漏间沟道区内载流子的运动。由于器件的电流由器件内部的电场控制----------- MOS 场效应晶体管( MOSFET ) ?栅极与其它电极之间是绝缘的----------- 绝缘栅场效应晶体管( IGFET )? MOS 晶体管结构? MOS 晶体管种类?按沟道区中载流子类型分 N沟 MOS 晶体管:衬底为 P型,源漏为重掺杂的 N+ ,沟道中载流子为电子 P沟 MOS 晶体管:衬底为 N型,源漏为重掺杂的 P+ ,沟道中载流子为空穴在正常情况下,只有一种类型的载流子在工作,因此也称其为单极晶体管? MOS 晶体管结构? MOS 晶体管种类?按工作模式分增强型晶体管:若在零栅压下不存在漏源导电沟道,为了形成导电沟道,需要施加一定的栅压,也就是说沟道要通过“增强”才能导通耗尽型晶体管:器件本身在漏源之间就存在导电沟道,即使在零栅压下器件也是导通的。若要使器件截止,就必须施加栅压使沟道耗尽? MOS 晶体管结构? MOS 晶体管符号? NMOS : ? PMOS : G DBS G DBG DS G DS G DS G DBS G DBG DS? MOS 晶体管特性? MOS 晶体管特性 N沟 MOS 截面图 Vs Vd Vg Xsd N+ N+ Xdd 耗尽区边界 Qg Qb Qi P Substrate ( Nb ) Vb L? MOS 晶体管特性? MOS 晶体管特性假定漏端电压 Vds 为正,当栅上施加一个小于开启电压的正栅压时,栅氧下面的 P型表面区的空穴被耗尽,在硅表面形成一层负电荷,这些电荷被称为耗尽层电荷 Qb 。这时的漏源电流为泄漏电流。如果 Vgs Vth ,在 P型硅表面形成可移动的负电荷 Qi 层,即导电沟道。由于表面为 N型的导电沟道与 P型衬底的导电类型相反,因此该表面导电沟道被称为反型层。