非飽和區(qū)的電流-電壓特性, MOS管是一個(gè)電壓控制器件,在柵壓作用下,只要溝道形成,MOS管就工作在飽和區(qū)或非飽和區(qū)(不考慮器件擊穿)。飽和區(qū)與非飽和區(qū)是以漏極處的溝道是否夾斷來劃分的,在特性曲線上是以VDS大于(VGS-VT)還是小于(VGS-VT)來劃分的。下面我們分別研究一下非飽和區(qū)與飽和區(qū)的溝道電流與柵壓、漏電壓之間的定量關(guān)系。
非飽和區(qū)的電流-電壓特性, MOS管是一個(gè)電壓控制器件,在柵壓作用下,只要溝道形成,MOS管就工作在飽和區(qū)或非飽和區(qū)(不考慮器件擊穿)。飽和區(qū)與非飽和區(qū)是以漏極處的溝道是否夾斷來劃分的,在特性曲線上是以VDS大于(VGS-VT)還是小于(VGS-VT)來劃分的。下面我們分別研究一下非飽和區(qū)與飽和區(qū)的溝道電流與柵壓、漏電壓之間的定量關(guān)系。
MOS管輸出特性曲線,可像雙極型管一樣用JT-1圖示儀顯示出來,如圖1-20所。前面對MOS管的工作情況,已經(jīng)作了簡單的介紹,現(xiàn)在進(jìn)一步分析MOS管的輸出特性。所謂MOS管的輸出特性,是指當(dāng)柵源電壓一定,漏源電流IDS隨漏源電壓的變化規(guī)律。
MOS管輸出特性曲線,可像雙極型管一樣用JT-1圖示儀顯示出來,如圖1-20所。前面對MOS管的工作情況,已經(jīng)作了簡單的介紹,現(xiàn)在進(jìn)一步分析MOS管的輸出特性。所謂MOS管的輸出特性,是指當(dāng)柵源電壓一定,漏源電流IDS隨漏源電壓的變化規(guī)律。
MOS器件的閾值電壓,MOS閾值電壓,閾值電壓VT 所謂MOS器件的閥值電壓,是指器件的漏源剛好導(dǎo)通時(shí)的柵電壓。這實(shí)際上要滿足Si表面達(dá)到強(qiáng)反型條件,即表面勢image.png。那么究竟要加多大的柵電壓才能滿足強(qiáng)反型條件呢?如果源極接地,這里的柵電壓就是指柵源電壓VGS。
MOS器件的閾值電壓,MOS閾值電壓,閾值電壓VT 所謂MOS器件的閥值電壓,是指器件的漏源剛好導(dǎo)通時(shí)的柵電壓。這實(shí)際上要滿足Si表面達(dá)到強(qiáng)反型條件,即表面勢image.png。那么究竟要加多大的柵電壓才能滿足強(qiáng)反型條件呢?如果源極接地,這里的柵電壓就是指柵源電壓VGS。
MOS系統(tǒng)的硅表面的MOS系統(tǒng)是比較復(fù)雜的。因此,在沒有外電場作用的情況下,Si表面可能已經(jīng)形成空間電荷區(qū),而使能帶發(fā)生彎曲。下面將分別討論由于金屬與半導(dǎo)體功函數(shù)不同,以及柵氧化層中的有效表面態(tài)電荷密度對Si表面的影響。
MOS系統(tǒng)的硅表面的MOS系統(tǒng)是比較復(fù)雜的。因此,在沒有外電場作用的情況下,Si表面可能已經(jīng)形成空間電荷區(qū),而使能帶發(fā)生彎曲。下面將分別討論由于金屬與半導(dǎo)體功函數(shù)不同,以及柵氧化層中的有效表面態(tài)電荷密度對Si表面的影響。
MOS電容-半導(dǎo)體物理器件特性及MOS管電容MOS電容由金屬一氧化物-半導(dǎo)體構(gòu)成的MOS系統(tǒng),可以看成一個(gè)平行板電容器,金屬和半導(dǎo)體看作兩塊平行板,中間的SiO2為絕索介質(zhì),如圖1-11(a)所示。根據(jù)電容的定義,必須滿足:式中VG為加在MOS電容上的柵電壓,Qm為金屬表面的電荷量。根據(jù)電中性條件,Qm在數(shù)值上應(yīng)等于整個(gè)空間電荷區(qū)的電荷量Qb。
MOS電容-半導(dǎo)體物理器件特性及MOS管電容MOS電容由金屬一氧化物-半導(dǎo)體構(gòu)成的MOS系統(tǒng),可以看成一個(gè)平行板電容器,金屬和半導(dǎo)體看作兩塊平行板,中間的SiO2為絕索介質(zhì),如圖1-11(a)所示。根據(jù)電容的定義,必須滿足:式中VG為加在MOS電容上的柵電壓,Qm為金屬表面的電荷量。根據(jù)電中性條件,Qm在數(shù)值上應(yīng)等于整個(gè)空間電荷區(qū)的電荷量Qb。
MOS結(jié)構(gòu)表面勢,MOS管晶體管的物理基礎(chǔ)一、理想 MOS系統(tǒng)在外場作用下的硅表面二、表面勢及空間電荷區(qū)的電荷從上面討論知道,表面勢φs的大小,是表征空間電荷區(qū)電荷量多少的一個(gè)量。它們的數(shù)量關(guān)系在后面的討論中是非常有用的。1、表面勢 半導(dǎo)體表面空間電荷區(qū)在Si-SiO2界面處的表面勢,可以通過解泊松方程來求得。一般情況下,空間電荷區(qū)內(nèi)存在著電離的受主N2和施主NA,還有電子和空穴P
MOS結(jié)構(gòu)表面勢,MOS管晶體管的物理基礎(chǔ)一、理想 MOS系統(tǒng)在外場作用下的硅表面二、表面勢及空間電荷區(qū)的電荷從上面討論知道,表面勢φs的大小,是表征空間電荷區(qū)電荷量多少的一個(gè)量。它們的數(shù)量關(guān)系在后面的討論中是非常有用的。1、表面勢 半導(dǎo)體表面空間電荷區(qū)在Si-SiO2界面處的表面勢,可以通過解泊松方程來求得。一般情況下,空間電荷區(qū)內(nèi)存在著電離的受主N2和施主NA,還有電子和空穴P
MOS晶體管的物理基礎(chǔ)上面簡要地介紹了MOS晶體管的結(jié)構(gòu),類型及工作原理。為了深入了解MOS晶體管的特性,有必要對組成MOS晶體管的MOS系統(tǒng)的物理性質(zhì)作進(jìn)一步的分析討論。比如,半導(dǎo)體Si和氧化物交界處的Si表面,是如何隨著外加電場變化的,MOS晶體管的閥值電壓VT 與哪些因素有關(guān)等,這是本節(jié)討論的主要內(nèi)容。一、理想MOS系統(tǒng)在外場作用下的硅表面大家知道,實(shí)際MOS系統(tǒng)的情況是很復(fù)雜的。如金屬與半
MOS晶體管的物理基礎(chǔ)上面簡要地介紹了MOS晶體管的結(jié)構(gòu),類型及工作原理。為了深入了解MOS晶體管的特性,有必要對組成MOS晶體管的MOS系統(tǒng)的物理性質(zhì)作進(jìn)一步的分析討論。比如,半導(dǎo)體Si和氧化物交界處的Si表面,是如何隨著外加電場變化的,MOS晶體管的閥值電壓VT 與哪些因素有關(guān)等,這是本節(jié)討論的主要內(nèi)容。一、理想MOS系統(tǒng)在外場作用下的硅表面大家知道,實(shí)際MOS系統(tǒng)的情況是很復(fù)雜的。如金屬與半
MOS場效應(yīng)晶體管的特性:(1)功耗低 (2)器件幾何尺寸小 (3)制造工藝簡單 ,MOS場效應(yīng)晶體管的特性是一種表面器件,它的工作原理、導(dǎo)電機(jī)理和制造方法與雙極型晶本管相比,有很大的不同。
MOS場效應(yīng)晶體管的特性:(1)功耗低 (2)器件幾何尺寸小 (3)制造工藝簡單 ,MOS場效應(yīng)晶體管的特性是一種表面器件,它的工作原理、導(dǎo)電機(jī)理和制造方法與雙極型晶本管相比,有很大的不同。
MOS晶體管的類型根據(jù)導(dǎo)電載流子的不同,可分為N溝道MOS晶體管和P溝道MOS晶體管。每種溝道的MOS晶體管的類型又可根據(jù)不同的工作方式,再分為增強(qiáng)型和耗盡型兩種。因此,MOS晶體管的類型共有四種類型,現(xiàn)將它們的情況歸納于表1-1之中。
MOS晶體管的類型根據(jù)導(dǎo)電載流子的不同,可分為N溝道MOS晶體管和P溝道MOS晶體管。每種溝道的MOS晶體管的類型又可根據(jù)不同的工作方式,再分為增強(qiáng)型和耗盡型兩種。因此,MOS晶體管的類型共有四種類型,現(xiàn)將它們的情況歸納于表1-1之中。
MOS場效應(yīng)晶體管的結(jié)構(gòu)特性及工作原理基本都是由一個(gè)個(gè)MOS晶體管組成的,因此MOS晶體管是MOS集成電路的基礎(chǔ)。在討論MOS電路之前,必須對MOS晶體管的原理、基本特性和各種參數(shù)有個(gè)深入的了解。本章主要敘述MOS場效應(yīng)晶體管的物理基礎(chǔ)、基本特性及其主要參數(shù)。MOS晶體管一般介紹一、MOS場效應(yīng)晶體管的結(jié)構(gòu)及工作原理1.N溝道MOS晶體管圖1-1表示一個(gè)N溝道MOS場效應(yīng)晶體管的結(jié)構(gòu)模型。它
MOS場效應(yīng)晶體管的結(jié)構(gòu)特性及工作原理基本都是由一個(gè)個(gè)MOS晶體管組成的,因此MOS晶體管是MOS集成電路的基礎(chǔ)。在討論MOS電路之前,必須對MOS晶體管的原理、基本特性和各種參數(shù)有個(gè)深入的了解。本章主要敘述MOS場效應(yīng)晶體管的物理基礎(chǔ)、基本特性及其主要參數(shù)。MOS晶體管一般介紹一、MOS場效應(yīng)晶體管的結(jié)構(gòu)及工作原理1.N溝道MOS晶體管圖1-1表示一個(gè)N溝道MOS場效應(yīng)晶體管的結(jié)構(gòu)模型。它