復(fù)旦大學(xué)(微電子)半導(dǎo)體器件第八章mosfe-預(yù)覽頁
【正文】 3. 界面固定電荷 QSS 的影響 4. 離子注入調(diào)整閾值電壓 離子注入調(diào)整 閾值電壓 增強(qiáng)型 耗盡型 ? ? )()()()( maxmax0 39。耗 盡 型 ： 柵 極 不 加 電 壓 時(shí) 表 面 就 有 溝 道 ，源 和 漏 之 間 處 于 導(dǎo) 通 狀 態(tài) 。 柵 極 加 電 壓 使 溝 道逐 步 形 成 ， 溝 道 內(nèi) 載 流 子 逐 步 增 加 ， 導(dǎo) 電能 力 逐 步 增 強(qiáng) 。MOSFET有增強(qiáng)型和耗盡型兩種，在左下圖中給出。 MOSFET 的轉(zhuǎn)移特性 IDSsat ~ VGS（ VDS為參量） NMOS（增強(qiáng)型） 輸入 G 輸出 S S D 注：需保證 VDS ? VGS ? VT 四種 MOSFET 的轉(zhuǎn)移特性 NMOS（增強(qiáng)型） NMOS（耗盡型） PMOS（增強(qiáng)型） PMOS（耗盡型） MOSFET 的跨導(dǎo) 定義：跨導(dǎo) gm DSVGSDSm VIg??? [S] ? [??1] 西門子 = DSV ? ? ?TGS VV ??線性區(qū) 飽和區(qū) 提高 gm 的途徑： 1o ?n ? tox ? ?ox ? Cox ? W/L ? ? ? ? ? gm ? 2o VGS ? ? gms ? MOSFET 的擊穿特性 1. 源漏擊穿 1. 源漏擊穿 2. 柵擊穿 漏 襯底 pn結(jié)雪崩擊穿 溝道雪崩擊穿 漏源勢(shì)壘穿通 (1) 漏 襯底 pn 結(jié)雪崩擊穿 ( BVDS ) n+ n+ pSi VGS VDS AcsDS qNEBV22??NA? BVDS ? 線性區(qū) 飽和區(qū) 擊穿區(qū) MOSFET 的擊穿特性 (2) 溝道雪崩擊穿 n+ n+ pSi VGS VT VDS S B . 。它的功能是：輸入低電壓到高電壓的躍變轉(zhuǎn)變?yōu)楦唠妷旱降碗妷旱能S變。最簡(jiǎn)單的辦法是：把溝道長(zhǎng)度 L、寬度 W、氧化層厚度 tox、 柵電壓和漏電壓都除以某一比例系數(shù)，而雜質(zhì)濃度則乘以該比例系數(shù) ?。 MOSFET 的二級(jí)效應(yīng) 1o 非常數(shù)表面遷移率效應(yīng)（表面散射、柵電場(chǎng)） ； 3o 體電荷效應(yīng)； 4o 溝道長(zhǎng)度調(diào)制效應(yīng)； 5o 源漏串聯(lián)電阻寄生效應(yīng)； 6o 亞閾值效應(yīng)； 7o 襯偏效應(yīng)； 8o 短溝道效應(yīng)。 表面遷移率和漏端速度飽和效應(yīng) ? 由于二氧化硅和硅的界面有許多雜質(zhì)缺陷，而且載流子被束縛在表面非常狹窄的勢(shì)阱里，所以表面載流子的遷移率比體內(nèi)要低很多。 CMOS閉鎖效應(yīng) ? 前面看到 CMOS結(jié)構(gòu)有寄生的 NPNP結(jié)構(gòu)。這時(shí)電流很小，電流增益也很小，不會(huì)導(dǎo)通。 小尺寸效應(yīng) ? 隨著晶體管尺寸的逐步縮小，前面的簡(jiǎn)單一維模型不再適用，這時(shí)需要把晶體管結(jié)構(gòu)分割成小單元，用二維甚至三維模型求解。
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