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2025-03-03 04:25本頁(yè)面
【正文】 垂直方向的細(xì)的尺寸叫做柵寬 W，由于在制造過(guò)程中，源 /漏結(jié)的橫向擴(kuò)散，源漏之間實(shí)際的距離略小于 L，為了避免混淆，我們定義Leff=Ldrawn2LD, Leff稱為有效溝道長(zhǎng)度， Ldrawn是溝道總長(zhǎng)度， LD是橫向擴(kuò)散長(zhǎng)度。器件的有效作用就發(fā)生在刪氧化層下的襯底區(qū)。第七章 MOS反相器 第一部分 MOS晶體管的工作原理 第二部分 MOS反相器 在雙極型工藝下 ECL/CML： Emitter Coupled Logic/Current Mode Logic 射極耦合邏輯 /電流型開(kāi)關(guān)邏輯 TTL： Transistor Transistor Logic 晶體管 晶體管邏輯 ： Integrated Injection Logic 集成注入邏輯 LI2在 MOS 工藝下 NMOS、 PMOS： MNOS： Metal Nitride（ 氮 ） Oxide Semiconductor (E)NMOS與 (D)NMOS組成的單元 CMOS: Metal Gate CMOS HSCMOS： High Speed CMOS （ 硅柵 CMOS） CMOS/SOS： Silicon on Sapphire （ 蘭寶石上 CMOS， 提高抗輻射能力 ） VMOS： Vertical CMOS（ 垂直結(jié)構(gòu) CMOS 提高密度及避免 LutchUp效應(yīng) ） 第一部分 : MOS晶體管的工作原理 MOSFET（ Metal Oxide Semiconduction Field Effect Transistor），是構(gòu)成 VLSI的基本元件。 一、半導(dǎo)體的表面場(chǎng)效應(yīng) P型半導(dǎo)體 圖 1 P 型半導(dǎo)體 表面電荷減少 圖 2 表面電荷減少形成耗盡層 圖 3 形成耗盡層耗盡層 （高阻區(qū)）形成反型層 圖 4 形成反型層反型層二、 MOS晶體管的結(jié)構(gòu) 一個(gè)典型的 NMOS晶體管結(jié)構(gòu)圖 器件被制作在 P型襯底 (bulk或 body)上，兩個(gè)重參雜的 n區(qū)形成源區(qū)（ S）和漏區(qū)（ D），一個(gè)重參雜的多晶硅 (導(dǎo)電 )作為柵（ G），一層薄二氧化硅層使刪和襯底隔離。 注意這種結(jié)構(gòu)的源（ S）和漏（ D）是相同的。 Leff和氧化層厚度 tox對(duì) MOS電路的性能有著重要的作用。由于在典型的 MOS工作中，源漏結(jié)二極管都必須反偏，所以我們認(rèn)為 NMOS晶體管的襯底被連接到系統(tǒng)的最低電壓上。 三、 MOS管的符號(hào) 教材中的 NMOS耗盡型： 四、 MOS管的 I/V特性 刪氧化層電容 耗盡區(qū)電容 NMOS管的 VTH通常定義為界面的電子濃度等于襯底的多子濃度時(shí)的刪壓 。 電流可表示為： 載流子為電子，所以有負(fù)號(hào) vE???n?對(duì)于半導(dǎo)體， 是半導(dǎo)體載流子遷移率， E為電場(chǎng) 由于 ，電子遷移率用 表示 我們得到： 對(duì)應(yīng)的邊界條件是 兩邊積分： ID沿溝道方向是常數(shù)，得到： 這里的 L是有效溝道長(zhǎng)度。1 ()2D n o x G S T HWI C V VL???工作于飽和區(qū) 飽和區(qū)與三極管區(qū)分界點(diǎn) 239。1 ()2D n o x G S T HWI C V VL???L’計(jì)算時(shí)可用 L代替： 221 ( ) ( )2D G S T H G S T HI V V K V V?? ? ? ?對(duì)于 PMOS管，其電流： 三極管
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