半導(dǎo)體器件原理與工藝器-資料下載頁(yè)
2025-08-16 01:27本頁(yè)面
【正文】 。 半導(dǎo)體器件 遷移率調(diào)制效應(yīng) 1 ? 溝道載流子遷移率隨垂直于 Si／ SiO2界面方向電場(chǎng)強(qiáng)度的變化而改變。電場(chǎng)愈強(qiáng) , 則反型載流子愈加貼近表面，表面散射增強(qiáng)，因而有效遷移率下降 。 半導(dǎo)體器件 遷移率調(diào)制效應(yīng) 2 ? 考慮遷移率調(diào)制效應(yīng)的電流 半導(dǎo)體器件 遷移率調(diào)制效應(yīng) 3 ? 僅考慮水平電場(chǎng)作用下，利用速度飽和效應(yīng)得到 半導(dǎo)體器件 漏場(chǎng)感應(yīng)勢(shì)壘下降 (DIBL)效應(yīng) ? VDS=0時(shí)，長(zhǎng)溝道器件中柵下表面電子勢(shì)能對(duì)稱分布；溝道縮短時(shí)．由于源和漏擴(kuò)散區(qū)互相靠近，它們之間的空間間隔有可能不夠容納兩個(gè)耗盡區(qū)，這種貼近效應(yīng)導(dǎo)致出現(xiàn)勢(shì)能單一峰值和勢(shì)壘下降。 ? VDS0時(shí)，從漏區(qū)發(fā)出的場(chǎng)強(qiáng)線的一部分一直穿透到源區(qū)，漏區(qū)增加的電荷不僅對(duì)靠近漏區(qū)的溝道及耗盡區(qū)有影響，而是對(duì)整個(gè)柵極下面半導(dǎo)體內(nèi)的表面電荷都有影響．這就使勢(shì)壘更加降低 。 半導(dǎo)體器件 漏場(chǎng)感應(yīng)勢(shì)壘下降 (DIBL)效應(yīng) 1 ? 襯偏電壓等于常數(shù)時(shí)有效閾電壓隨 VDS增加而下降 半導(dǎo)體器件 漏場(chǎng)感應(yīng)勢(shì)壘下降 (DIBL)效應(yīng) 2 ? 亞閾值區(qū)，載流子主要的運(yùn)動(dòng)形式是擴(kuò)散，亞閾值電流是由越過源端勢(shì)壘注入到溝通區(qū)的電子流形成的。勢(shì)壘高 注入量少。亞閾值電流就??；反之勢(shì)壘低注入量多，亞閾值電流就大。勢(shì)壘高度受 VDS控制，因而 IDsub隨 VDS的變化而改變。 半導(dǎo)體器件 長(zhǎng)溝道亞閾值特性的最小溝道長(zhǎng)度 ? 根據(jù)電學(xué)特性判斷器件是否發(fā)生短溝道效應(yīng) ? 兩種判斷方法： ?測(cè)量導(dǎo)通狀態(tài)下漏電流隨 1/L的變化關(guān)系。長(zhǎng)溝器件 ID與 1/L間滿足線性變化關(guān)系，偏離線性關(guān)系即意味著出現(xiàn)短溝通效應(yīng)。 ?測(cè)量亞閾值電流隨 VDS的變化。在兩個(gè)指定的 VDS之下測(cè)出的 IDsub若不相等，則發(fā)生了短溝道效應(yīng) 。 半導(dǎo)體器件 長(zhǎng)溝道亞閾值特性的最小溝道長(zhǎng)度 1 ? 長(zhǎng)溝道亞閾值特性最小溝道長(zhǎng)度的經(jīng)驗(yàn)表示式： 半導(dǎo)體器件 半導(dǎo)體器件原理 一． 半導(dǎo)體基礎(chǔ) 二． pn結(jié) 三． BJT 四． MOS結(jié)構(gòu)基礎(chǔ) 五． MOSFET 六． MS接觸和肖特基二極管 七． JFET 和 MESFET簡(jiǎn)介 半導(dǎo)體器件 MS接觸和肖特基二極管 ? 特點(diǎn) ?金屬和半導(dǎo)體之間沒有任何夾層 ?金屬和半導(dǎo)體之間沒有互擴(kuò)散 ? MS界面沒有吸附的雜質(zhì)或表面電荷 FBFCs EE )( ???? ?半導(dǎo)體器件 MS接觸和肖特基二極管 ????? MB半導(dǎo)體器件 偏壓對(duì) MS結(jié)構(gòu)的影響 半導(dǎo)體器件 理想 MS接觸的電學(xué)特性 N型半導(dǎo)體 P型半導(dǎo)體 整流 歐姆 歐姆 整流 SM ???SM ???半導(dǎo)體器件 實(shí)際的 MS接觸 ? 整流接觸 ?界面自然氧化層和表面態(tài)的存在 , 使 MS整流特性變差 ? 歐姆接觸 ?半導(dǎo)體摻雜 1017cm3 ?加熱或退火 ? Silicide 半導(dǎo)體器件 半導(dǎo)體器件原理 一． 半導(dǎo)體基礎(chǔ) 二． pn結(jié) 三． BJT 四． MOS結(jié)構(gòu)基礎(chǔ) 五． MOSFET 六． MS接觸和肖特基二極管 七． JFET 和 MESFET簡(jiǎn)介 半導(dǎo)體器件 基本概念 ? Junction Field Emission Transistor(JFET) ? 20世紀(jì) 20~30年代發(fā)明 ? Nonlinear voltagecontrolled resistor ? Use of “drain” and “source” for output loop ? “gate” and “source” for input loop ? Use reversebiased PN juntion to control crosssection of device ? Total resistance depends on voltage applied to the gate 半導(dǎo)體器件 JFET的結(jié)構(gòu) 半導(dǎo)體器件 JFET的工作原理 ? 柵電壓控制耗盡區(qū)寬度 P+ P+ D S G G n 半導(dǎo)體器件 特性 20 )/1( PGDD s a t VVII ??半導(dǎo)體器件 MESFET 半絕緣 GaAs N+ N+ NGaAs D S 肖特基接觸形成柵 G 半導(dǎo)體器件 JFET、 MESFET和 BJT的區(qū)別 ? MESFET與 JFET原理相同，不同點(diǎn)是 JFET中的柵 PN結(jié)為肖特基結(jié)。 ? JFET的電流傳輸主要由多數(shù)載流子承擔(dān)，不出現(xiàn)少數(shù)載流子存儲(chǔ)效應(yīng)。有利于達(dá)到較高的截止額率和較快的開關(guān)速度。 ? FET是電壓控制器件， BJT是電流控制器件。 FET輸入阻抗高。 ? 高電平下 JFET的漏極電流具有負(fù)的溫度系數(shù)，因而不致出現(xiàn)由于熱電正反饋而產(chǎn)生的二次擊穿，有利于高功率工作。 ? FET由于是多子器件，抗輻照能力比較強(qiáng)。 ? JFET與 BJT及 MOSFET工藝兼容．有利于集成。 ? JFET、 MESFET可以采用非硅材料制造 。 半導(dǎo)體器件 End! 半導(dǎo)體器件
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