高二物理競(jìng)賽課件：MOS場(chǎng)效應(yīng)晶體管

MOS場(chǎng)效應(yīng)晶體管結(jié)論QF，QM、

MS導(dǎo)致C-V特性曲線(xiàn)相對(duì)理想曲線(xiàn)沿電壓軸產(chǎn)生平行的負(fù)漂移QIT引起的VG會(huì)因所加偏置的不同或正或負(fù)，因而使C-V特性曲線(xiàn)產(chǎn)生畸變目前生產(chǎn)商開(kāi)發(fā)了一些減少M(fèi)OS器件非理想性的工藝技術(shù)，可制備出近乎理想的器件實(shí)際的MOS閾值電壓和C-V曲線(xiàn)平帶電壓:為實(shí)現(xiàn)平帶條件所需的偏壓：

（6-4-1）

第一項(xiàng)是，為消除半導(dǎo)體和金屬的功函數(shù)差的影響，金屬電極相對(duì)于半導(dǎo)體所需要加的外加電壓；第二項(xiàng)是為了把絕緣層中正電荷發(fā)出的電力線(xiàn)全部吸引到金屬電極一側(cè)所需要加的外加電壓；第三項(xiàng)是支撐出現(xiàn)強(qiáng)反型時(shí)的體電荷，所需要的外加電壓；

第四項(xiàng)是開(kāi)始出現(xiàn)強(qiáng)反型層時(shí)，半導(dǎo)體表面所需的表面勢(shì)。閾值電壓例題：標(biāo)準(zhǔn)MOSFET，其理想情況下的閾值電壓為0.8V。

xo=0.05

m,AG=10-3cm2,

非理想特性的相關(guān)參數(shù)為：MS=-0.89eV,QM=0,QIT=0,假設(shè)T=300K。1.確定平帶電壓VFB2.確定實(shí)際MOSFET反型開(kāi)始對(duì)應(yīng)的柵電壓VTH

（4分）3.給定的MOSFET是增強(qiáng)型MOSFET還是耗盡型MOSFET（2分VG=0時(shí)器件導(dǎo)通，因此是耗盡型MOSFETMOS場(chǎng)效應(yīng)晶體管

基本結(jié)構(gòu)和工作過(guò)程1.源極（S），漏極（D），柵極（G），有源區(qū)，場(chǎng)區(qū)2.S與D在沒(méi)有加外電壓之前不能確定。3.nFET（p型襯底，溝道電子導(dǎo)電）,D極是具有較高電壓的一斷4.pFET（n型襯底，溝道空穴導(dǎo)電），D極是具有較低電壓的一端

5.電流流動(dòng)是由載流子（nFET為電子，pFET為空穴）在受柵極（G）控制的情況下，從源（S)向漏（D)運(yùn)動(dòng)而形成的。

MOS場(chǎng)效應(yīng)晶體管

MOS場(chǎng)效應(yīng)晶體管

2.MOSFET器件工作機(jī)理的定性分析VG=0，VD>0，從源到漏是兩個(gè)背靠背的反偏PN結(jié)，只有很小的反偏電流流過(guò)。VGVT,MOS處于積累或耗盡，溝道中只有NA-耗盡層，MOS開(kāi)路，ID=0VGVT,溝道中電子堆積，反型層導(dǎo)電能力增強(qiáng)，MOS導(dǎo)通。VG越大，反型層電子越多，導(dǎo)電能力越強(qiáng)VG<VTH,溝道沒(méi)有電子反型層，漏電流為06.5MOS場(chǎng)效應(yīng)晶體管

VG>VTH,溝道有電子反型層，漏電流為ID6.5MOS場(chǎng)效應(yīng)晶體管

（1）VD=0，熱平衡ID=0VG>VTH的導(dǎo)通情況下，VD對(duì)電流ID的影響（2）VD增加小的正電壓，溝道類(lèi)似簡(jiǎn)單電阻，ID隨VD成正比增加（3）VD大于零點(diǎn)幾伏，VD對(duì)柵的反型起負(fù)面影響，因?yàn)槁┒藀n結(jié)反向偏置。VD增加，耗盡層增大，使