集成電路設計基礎ch(3)(文件)
【正文】 內的布線也已經完成。 非摻雜的多晶硅薄層實質上是半絕緣的 ， 電阻率為 300 ? 在 MOS及雙極器件中 ，多晶硅用制作柵極 、 形成源極與漏極 （ 或雙極器件的基區(qū)與發(fā)射區(qū) ） 的歐姆接觸 、 基本連線 、 薄 PN結的擴散源 、 高值電阻等 （ 例 ） 。 ? 注入法的雜質濃度為 1020cm3， 電阻率約是它的 10倍 。 ?材料系統(tǒng)與摻雜過的材料之間的區(qū)別 : 在摻雜材料中 , 摻雜原子很少 在材料系統(tǒng)中 ,外來原子的比率較高 2022/2/4 22 半導體材料系統(tǒng) ? 半導體材料系統(tǒng)是指不同質（異質）的幾種半導體 (GaAs與 AlGaAs, InP與 InGaAs和 Si與 SiGe等 )組成的層結構。 2022/2/4 23 半導體 /絕緣體材料系統(tǒng) ?半導體 /絕緣體材料系統(tǒng)是半導體與絕緣體相結合的材料系統(tǒng)。 2022/2/4 24 了解集成電路材料 半導體基礎知識 PN結與結型二極管 雙極型晶體管基本結構與工作原理 MOS晶體管基本 結構與工作原理 2022/2/4 25 半導體的晶體結構 ?固體材料分為兩類：晶體和非晶體。 但是 ， 當半導體的溫度升高 （ 例如室溫 300K） 或受到光照等外界因素的影響時 ，本征激發(fā)所產生的自由電子和空穴數(shù)目是相同的 。 ?空穴為多數(shù)載流子，電子為少數(shù)載流子。 ?在半導體內產生多余的電子，稱為“施主雜質”。漂移運動和擴散運動方向相反。 2022/2/4 35 歐姆型接觸 ? 在半導體器件與集成電路制造過程中 ， 半導體元器件引出電極與半導體材料的接觸也是一種金屬 半導體結 。 2022/2/4 36 了解集成電路材料 半導體基礎知識 PN結與結型二極管 雙極型晶體管基本結構與工作原理 MOS晶體管基本 結構與工作原理 2022/2/4 37 雙極型晶體管基本結構與工作原理 ? 由于晶體管有兩個 PN結，所以它有四種不同的運用狀態(tài)。 在柵電極下沒有導電溝道形成 。 2022/2/4 41 ?引起溝道區(qū)產生強表面反型的最小柵電壓，稱為閾值電壓 VT。 ?如果注入劑量足夠大，可使器件溝道區(qū)反型變成 N型的。 對于 N溝 MOS器件而言 ， 將閾值電壓 VT＞ 0的器件稱為增強型器件 ， 閾值電壓 VT＜ 0的器件 ， 稱為耗盡型器件 。 2022/2/4 49 小結 ?集成電路由導體、絕緣體和半導體三大類材料構成。這三類材料中，半導體材料最為關鍵。 2022/2/4 51 小結 ?同樣利用導體、絕緣體、 P型與 N型兩種導電類型的半導體的不同組合和結構可以構成連接線、電阻、電容、電感等無源元件。 2022/2/4 50 小結 ?兩種類型的半導體結合形成 PN結 ， 金屬與半導體結合形成肖特基結 ， 金屬與重摻雜半導體結合形成歐姆結 。絕緣體主要包括 SiO SiON、 Si3N4等硅的氧化物和氮化物。 2022/2/4 44 圖 (a) VgsVT, Vds=0V (b) VgsVT, VdsVgsVT (c) VgsVT, VdsVgsVT 溝道不再伸展到漏極，處于夾斷狀態(tài)，夾斷處的電壓降保持在 VdsVgsVT 。在這種情況下，閾值電壓變成負的電壓，稱其為夾斷電壓。 閾值電壓 VT 2022/2/4 42 改變閾值電壓 ?對 NMOS晶體管而言，注入 P型雜質，將使閾值電壓增加。 電子在表面聚集到一定濃度時 ， 柵下的 P型層將變成 N型層 ， 即呈現(xiàn)反型 。
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