制造材料結(jié)構(gòu)與理論-資料下載頁(yè)
2025-05-13 17:10本頁(yè)面
【正文】 如果沒有任何外加偏置電壓 ， 這時(shí) ， 從漏到源是兩個(gè)背對(duì)背的二極管 。 它們之間所能流過的電流就是二極管的反向漏電流 。 在柵電極下沒有導(dǎo)電溝道形成 。 如果把源漏和襯底接地 ， 在柵上加一足夠高的正電壓 ， 從靜電學(xué)的觀點(diǎn)看 ， 這一正的柵電壓將要排斥柵下的 P型襯底中的可動(dòng)的空穴電荷而吸引電子 。 電子在表面聚集到一定濃度時(shí) ，柵下的 P型層將變成 N型層 ， 即呈現(xiàn)反型 。 N反型層與源漏兩端的 N型擴(kuò)散層連通 ， 就形成以電子為載流子的 導(dǎo)電溝道 。 37 閾值電壓 VT ? 引起溝道區(qū)產(chǎn)生強(qiáng)表面反型的最小柵電壓，稱為閾值電壓 VT。 ? 往往用離子注入技術(shù)改變溝道區(qū)的摻雜濃度，從而改變閾值電壓。 38 改變閾值電壓 ? 對(duì) NMOS晶體管而言，注入 P型雜質(zhì)，將使閾值電壓增加。反之，注入 N型雜質(zhì)將使閾值電壓降低。 ? 如果注入劑量足夠大，可使器件溝道區(qū)反型變成 N型的。這時(shí)，要在柵上加負(fù)電壓，才能減少溝道中電子濃度，或消除溝道，使器件截止。在這種情況下，閾值電壓變成負(fù)的電壓，稱其為夾斷電壓。 ? 根據(jù)閾值電壓不同 ， 常把 MOS器件分成增強(qiáng)型和耗盡型兩種器件 。 對(duì)于 N溝 MOS器件而言 ， 將閾值電壓 VT＞ 0的器件稱為增強(qiáng)型器件 ， 閾值電壓 VT＜ 0的器件 ， 稱為耗盡型器件 。 ? 在 CMOS電路里 ， 全部采用增強(qiáng)型的 NMOS和 PMOS。 39 三個(gè)工作區(qū)域 (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 。 40 三個(gè)表達(dá)式 ? ?? ?gs T2dsN gs T ds ds gs T2Ngs T ds gs T00202dsdsdsI V VVI K V V V V V VKI V V V V V?? ??????? ? ? ? ? ?? ??????? ? ? ? ??? 描述 NMOS器件性能的理想表達(dá)式為： ox NWKtL???41 截止區(qū) 線性區(qū) 飽和區(qū) NMOS跨導(dǎo)系數(shù) N型 MOS管與 P型 MOS管的電壓 電流特性 線 性 區(qū)飽 和 區(qū)︱ Vd s︱ = ︱ Vg s－ Vt︱︱ Vd s︱︱ Id s︱︱ Vg s 1︱︱ Vg s 2︱︱ Vg s 3︱︱ Vg s 4︱42 輸出電阻和跨導(dǎo) g s T1()dsCdsVRI K V V????? N 飽和區(qū)具有受控電流源特性，輸出電阻很大。 43 線性區(qū)等效輸出電阻 跨導(dǎo) Cont ()dsN d sdsmVN g s TgsKVIgK V VV ??? ??? ??? ??線 性 區(qū)飽 和 區(qū)本章練習(xí)題 1. GaAs和 InP材料各有哪些特點(diǎn)？ 2. 在怎樣的條件下金屬與半導(dǎo)體形成歐姆接觸？在怎樣的條件下金屬與半導(dǎo)體形成肖特基接觸？ 3. 說出多晶硅在 CMOS工藝中的作用。 4. 歐姆接觸與肖特基接觸各有什么特點(diǎn)？ 5. 簡(jiǎn)述雙極型晶體管和 MOS晶體管的工作原理。 44
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