MOSFET介紹解讀課件

MOSFET介紹YourcompanysloganinhereMOSFET發(fā)展歷程大約70年代早期，主要器件位P溝道鋁柵MOSFET，由于無(wú)法控制鈉離子的沾污（沾污是指半導(dǎo)體制造過(guò)程中引入半導(dǎo)體硅片的任何危害芯片成品率及電學(xué)性能的不希望有的物質(zhì)。沾污經(jīng)常導(dǎo)致有缺陷的芯片，致命缺陷是導(dǎo)致硅片上的芯片無(wú)法通過(guò)電學(xué)測(cè)試的原因。據(jù)估計(jì)80%的芯片電學(xué)失效是由沾污帶來(lái)的缺陷引起的），N溝道鋁柵MOSFET的閥值電壓為一個(gè)很大的負(fù)電壓，為常開(kāi)型（耗盡型）器件，很難得到增強(qiáng)型N溝道MOSFET，因而應(yīng)用上受到很大限制。MOSFET發(fā)展歷程大約70年代中期，主要器件位N溝道鋁柵MOSFET，由于鈉離子的沾污得到有效的控制，溝道鋁柵MOSFET具有良好的性能，因而得到廣泛的使用。另外，還采用對(duì)溝道進(jìn)行例子注入以調(diào)節(jié)閥值電壓。MOSFET發(fā)展歷程進(jìn)入80年代，主要器件為自對(duì)準(zhǔn)多晶硅互補(bǔ)式金屬氧化物半導(dǎo)體場(chǎng)效應(yīng)晶體管器件。由于采用了自對(duì)準(zhǔn)工藝，改善了器件的可靠性，器件之間的隔離采用了形如“鳥(niǎo)嘴”的二氧化硅局部氧化技術(shù)，coms器件及其技術(shù)被廣泛應(yīng)用，他是當(dāng)今乃至今后相當(dāng)長(zhǎng)的一段時(shí)間內(nèi)最主要的集成電路技術(shù)。MOSFET發(fā)展歷程大約1990年，器件主要特點(diǎn)位增加一道口袋或叫做暈環(huán)離子注入（pocketorhaloinplant）以控制短溝道效應(yīng)，全自動(dòng)對(duì)準(zhǔn)金屬硅化柵，源極漏極，減小了接觸電阻，自對(duì)準(zhǔn)工藝形成輕摻雜漏區(qū)。開(kāi)始引入淺溝槽隔離技術(shù)（STI）人類(lèi)進(jìn)入21世紀(jì)，器件工藝也跨入納米時(shí)代，主要特點(diǎn)為阱注入為一超級(jí)陡峭的倒摻雜離子注入以抑制短溝道效應(yīng)，全自動(dòng)對(duì)準(zhǔn)金屬硅化鎳柵，源極漏極，減小了接觸電阻。概述場(chǎng)效應(yīng)管是一種利用電場(chǎng)效應(yīng)來(lái)控制電流的半導(dǎo)體器件,也是一種具有正向受控作用的半導(dǎo)體器件。它體積小、工藝簡(jiǎn)單，器件特性便于控制，是目前制造大規(guī)模集成電路的主要有源器件。場(chǎng)效應(yīng)管與三極管主要區(qū)別：

場(chǎng)效應(yīng)管輸入電阻遠(yuǎn)大于三極管輸入電阻。場(chǎng)效應(yīng)管是單極型器件（三極管是雙極型器件）。

場(chǎng)效應(yīng)管受溫度的影響小（只有多子漂移運(yùn)動(dòng)形成電流）MOS場(chǎng)效應(yīng)管MOS場(chǎng)效應(yīng)管由金屬、二氧化硅絕緣層、半導(dǎo)體構(gòu)成。管子組成：一、N溝道增強(qiáng)型MOS場(chǎng)效應(yīng)管結(jié)構(gòu)源極S→發(fā)射極E絕緣柵極G→基極B電極—金屬絕緣層—氧化物基體—半導(dǎo)體因此稱(chēng)之為MOS管襯底B場(chǎng)效應(yīng)管的種類(lèi)絕緣柵型場(chǎng)效應(yīng)管MOSFET結(jié)型場(chǎng)效應(yīng)管JFET按結(jié)構(gòu)不同分為溝道：指載流子流通的渠道、路徑。N溝道是指以N型材料構(gòu)成的區(qū)域作為載流子流通的路徑。P溝道指以P型材料構(gòu)成的區(qū)域作為載流子流通的路徑。分類(lèi)介紹按工作方式分類(lèi)增強(qiáng)型MOS場(chǎng)效應(yīng)管耗盡型MOS場(chǎng)效應(yīng)管（EMOS）P溝道N溝道P溝道N溝道（DMOS）耗盡型：場(chǎng)效應(yīng)管沒(méi)有加偏置電壓時(shí)，就有導(dǎo)電溝道存在增強(qiáng)型：場(chǎng)效應(yīng)管沒(méi)有加偏置電壓時(shí)，沒(méi)有導(dǎo)電溝道MOS場(chǎng)效應(yīng)管N溝道增強(qiáng)型的MOS管P溝道增強(qiáng)型的MOS管N溝道耗盡型的MOS管P溝道耗盡型的MOS管

電力MOSFET主要是N溝道增強(qiáng)型。工作原理

1．柵源電壓VGS的控制作用當(dāng)VGS=0V時(shí)，漏源之間相當(dāng)兩個(gè)背靠背的二極管，在D、S之間加上電壓不會(huì)在D、S間形成電流。當(dāng)柵極加有電壓時(shí)，若0＜VGS＜VGS(th)時(shí)，通過(guò)柵極和襯底間的電容作用，將靠近柵極下方的P型半導(dǎo)體中的空穴向下方排斥，出現(xiàn)了一薄層負(fù)離子的耗盡層。耗盡層中的少子將向表層運(yùn)動(dòng)，但數(shù)量有限，不足以形成溝道，將漏極和源極溝通，在漏、源極間流過(guò)電流ID。UGS超過(guò)UT越大，導(dǎo)電能力越強(qiáng)，漏極電流越大。各類(lèi)場(chǎng)效應(yīng)管的符