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(yīng)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(dǎo)體內(nèi)帶電粒子的正、負電荷相等，所以半導(dǎo)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(dǎo)體接觸金屬與半導(dǎo)體接觸金屬金屬與摻雜半導(dǎo)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(fù)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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