第2章 集成電路材料結(jié)構(gòu)與理論_第1頁
第2章 集成電路材料結(jié)構(gòu)與理論_第2頁
第2章 集成電路材料結(jié)構(gòu)與理論_第3頁
第2章 集成電路材料結(jié)構(gòu)與理論_第4頁
第2章 集成電路材料結(jié)構(gòu)與理論_第5頁
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文檔簡介

1、陳江華2.1 了解集成電路材料表2.1 集成電路制造所應用到的材料分類了解集成電路材料0.35um CMOS工藝的多層互聯(lián)線 由于兩種半導體內(nèi)帶電粒子的正、負電荷相等，所以半導體內(nèi)呈電中性。圖2.2 PN結(jié)的形成圖2.3 平衡狀態(tài)下的PN結(jié) 在耗盡區(qū)中正負離子形成了一個電場，其方向是從帶正電的N區(qū)指向帶負電的P區(qū)的。這個電場一方面阻止擴散運動的繼續(xù)進行，另一方面，將產(chǎn)生漂移運動，即進入空間電荷區(qū)的空穴在內(nèi)建電場內(nèi)建電場作用下向P區(qū)漂移，自由電子向N區(qū)漂移。漂移運動和擴散運動方向相反。動態(tài)平衡時，擴散電流和漂移電流大小相等、方向相反，流過PN結(jié)的總電流為零。 擴散電流擴散電流漂移電流漂移電流擴散

2、：濃度差漂移：電場 (b) (c)圖2.4 PN結(jié)二極管原理性結(jié)構(gòu)(a) 符號(b)與I-V特性曲線(c) 1(DSDkTqVeII圖2.5 金屬與半導體接觸金屬與半導體接觸金屬金屬與摻雜半導體接觸形成的肖特基二極管的工作原理 基于GaAs和InP的MESFET和HEMT器件中，其金屬柵極與溝道材料之間形成的結(jié)就屬于肖特基結(jié)。因此，它們的等效電路中通常至少包含柵-源和柵-漏兩個肖特基結(jié)二極管。發(fā)射結(jié)的注入基區(qū)中的輸運與復合和集電區(qū)的收集 電子電流 雙極型晶體管的放大作用就用正向電流放大倍數(shù)F來描述,F定義為： F =IC/IB 圖2.8MOS管的物理結(jié)構(gòu)與電路符號歐姆接觸(a) VgsVT, Vds=0V(b) VgsVT, VdsVT, VdsVgs-VT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VdsVgs-VT 。一、三個區(qū)域一、三個區(qū)域Tgsds2dsdsTgsN02VVVVVVVKIds2TgsN2VVKIds描述NMOS器件性能的理想表達式為：二、三個表達式二、三個表達式 I ds= 0 Vgs-Vt0圖2.10MOS器件方程式中各幾何項 圖2.11N型MOS管與P型MOS管的電壓-電流特性)(1TgsVVKRNC（線性）gm（線性） = KNVds gm（飽和） = KN（Vgs

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