專業(yè)英語(yǔ)4分析

1、2.2.3 MOSFET Definitions 紹興文理學(xué)院微電子科學(xué)與工程主講：劉士彥MOSFET的基本結(jié)構(gòu)如圖2-8；為了解釋人們能夠想象這個(gè)結(jié)構(gòu)是從一個(gè)IC電路中切斷的結(jié)構(gòu)。類電容器排布，由于硅基底的縮寫MOS，如上所述，也如圖所示。在早期的器件中金屬頂電極為Al，但是自從大概1970開始，重?fù)诫s多晶硅受到青睞。這些年來(lái)，很多不同的絕緣材料被使用，但是原位熱生長(zhǎng)氧化物是目前和歷史上迄今為止最重要的選擇。這個(gè)硅氧化物的描述意味著必要的硅由單晶基底提供，它是誘導(dǎo)生長(zhǎng)，如前所述，在氧氛圍中通過給樣品加熱。金屬頂電極，或者電場(chǎng)電極，為MOSFET的控制電極我們稱之為柵。在柵上施加一個(gè)足夠的電壓

2、，相對(duì)于基底產(chǎn)生的電子被吸引到界面，因此產(chǎn)生了一個(gè)反型層。這個(gè)薄層組成了初期電阻，命名為MOSFET溝道。利用重?fù)诫sN型區(qū)域在溝道末端制造歐姆接觸，通常用離子注入或者固相擴(kuò)散，或者兩者的某些組合來(lái)構(gòu)成。圖2-8很顯然MOSFET展現(xiàn)出了雙邊對(duì)稱。那也就是，溝道載流子依賴于偏壓極性能夠在兩個(gè)方向漂移。這個(gè)對(duì)稱性在特定的MOSFET應(yīng)用中很重要。根據(jù)一端提供載流子到溝道，一端通過它接受載流子，兩個(gè)溝道終端被命名。這兩個(gè)術(shù)語(yǔ)分別為源和漏，偏壓極性決定哪個(gè)是哪個(gè)很明顯的。這個(gè)術(shù)語(yǔ)的選擇源于JFET，為了方便記憶，術(shù)語(yǔ)命名被提供特有的首寫字母。（關(guān)于這個(gè)要求，物理學(xué)家的經(jīng)典青睞術(shù)語(yǔ)源和匯明顯是不夠的）簡(jiǎn)

3、而言之，對(duì)于正在研究的N-溝道，兩個(gè)溝道終端的較為活躍的是漏，另一個(gè)就是源。一般在MOSFET中所有電壓指的是源電壓（正如在早期時(shí)代，在真空管/電子管中終端電壓被指的是陰極的電壓）。因此，兩個(gè)重要的偏壓值為漏-源電壓VDS和柵-源電壓VGS，連續(xù)使用雙下角標(biāo)。但是基底組成了一個(gè)第四終端。一個(gè)偏壓從基底到源確實(shí)改變了器件的性質(zhì)；特別在集成電路中，這是一個(gè)有時(shí)不能避免的情況。為了解決它，在最簡(jiǎn)單的層面對(duì)于“角標(biāo)”，我們也需要一個(gè)特殊的角標(biāo)，所以常用的詞大部分采用近似的同義詞。目的是意味著基底的內(nèi)部。我們將要測(cè)量主要源電壓VBS的影響。但是對(duì)于這首個(gè)腳注，讓我們假定源和基底為電子共用，作為參考電壓去

4、服務(wù)。而且，目前使VDS=0空穴一到氧化物-硅界面就會(huì)產(chǎn)生一定電壓VGS，就會(huì)和硅晶體體積內(nèi)部深處一致。在這種條件下，能帶圖代表從界面到P型硅晶體內(nèi)部的條件將會(huì)具有完全水平的帶邊。不可思議的柵壓值被稱為平帶電壓，VGSVFB, 作為一個(gè)概念性的起點(diǎn)是有意義的。當(dāng)現(xiàn)在柵端被做的比對(duì)應(yīng)的源（和基底）更活潑的時(shí)候，帶邊開始向氧化物-硅界面彎曲。這個(gè)會(huì)具體測(cè)試。此時(shí)，重要的是硅晶體的表面勢(shì)s通過電場(chǎng)的影響開始變得更加活躍。界面處的空穴濃度下降電子濃度上升。這可由質(zhì)量作用定律：pn=ni2指示出來(lái)，因?yàn)楣枞匀惶幱谄胶鈶B(tài)。警告的原因是任何通過氧化物的漏電流在電壓平衡的硅中伴生出一個(gè)凈電流。但是SiO2超絕緣特性電阻率超過1015Ohm*cm使得凈電流消失。在界面的右邊的電子濃度存在有另一種重要的電壓，它等于整個(gè)體積內(nèi)的全部電子濃度，這種情況被叫做強(qiáng)反向閾值，被指定為VGS=VT。選擇的術(shù)語(yǔ)是合適的，因?yàn)楫?dāng)柵壓VGSVT時(shí)溝道電導(dǎo)率急劇增加。在等于和小于閾值電壓時(shí)，形成始溝道的電子貢獻(xiàn)了一個(gè)非常小的漏-源傳導(dǎo)，產(chǎn)生了亞閾值電流。對(duì)于更小的VGS值，因?yàn)槭┘拥碾妷篤DS反向偏置了漏的PN結(jié)，所以本質(zhì)上存在著一個(gè)從漏