02MOS器件物理基础.pdf

2009-2-24 清华大学微纳电子系 1 MOS器件物理基础 PDF created with pdfFactory Pro trial version 2009-2-24 清华大学微纳电子系 2 内容 n MOSFET的物理结构 n MOSFET的工作原理 n MOSFET的经典模型 n MOS集成电路中的元器件 PDF created with pdfFactory Pro trial version 2009-2-24 清华大学微纳电子系 3 MOSFET的物理结构 PDF created with pdfFactory Pro trial version 2009-2-24 清华大学微纳电子系 4 MOSFET名称的由来 n MOS： n Metal Oxide Semiconductor n FET： n Field Effect transistor PDF created with pdfFactory Pro trial version 2009-2-24 清华大学微纳电子系 5 NMOS和PMOS管剖面图 PDF created with pdfFactory Pro trial version 2009-2-24 清华大学微纳电子系 6 NMOS和PMOS管立体图 将n区与p区交换 栅极G 源极S 漏极D p+ p+ n 阱 衬底B p- 氧化层SiO2 金属电极 高掺杂浓度 的有源区 栅极G 源极S 漏极D 多晶硅 低掺杂浓度的衬底 n+ n+ p- PDF created with pdfFactory Pro trial version 2009-2-24 清华大学微纳电子系 7 NMOS和PMOS管完整结构 PDF created with pdfFactory Pro trial version 2009-2-24 清华大学微纳电子系 8 MOS管的版图（俯视图） PDF created with pdfFactory Pro trial version 2009-2-24 清华大学微纳电子系 9 MOS管的电路符号 PDF created with pdfFactory Pro trial version 2009-2-24 清华大学微纳电子系 10 CMOS工艺（单阱、双阱、三阱） B p 型衬底 S D n+ n+ G B S D p+ p+ G n 型阱 B n 型衬底 S D n+ n+ G B S D p+ p+ G p 型阱 n 阱CMOS工艺 p 阱CMOS工艺 PDF created with pdfFactory Pro trial version 2009-2-24 清华大学微纳电子系 11 MOS管的制作过程 n 参考：CMOS模拟电路设计，2.1 PDF created with pdfFactory Pro trial version 2009-2-24 清华大学微纳电子系 12 MOSFET的工作原理 PDF created with pdfFactory Pro trial version 2009-2-24 清华大学微纳电子系 13 我们从FET讲起… n 双极型晶体管 n 场效应晶体管 n 结型场效应管 n 绝缘栅场效应管 n 耗尽型 n 增强型 n 增强型绝缘栅场效应晶体管 PDF created with pdfFactory Pro trial version 2009-2-24 清华大学微纳电子系 14 MOS管的工作原理分析（1） S G DB n+ n+p+ p- 耗尽层 + + - - GSv DSv+ - + - D G S B DSv GSv PDF created with pdfFactory Pro trial version 2009-2-24 清华大学微纳电子系 15 MOS管的工作原理分析（2） S G DB n+ n+p+ p- + + - - VDS VGS EV PDF created with pdfFactory Pro trial version 2009-2-24 清华大学微纳电子系 16 MOS管的工作原理分析（3） S G DB n+ n+p+ p- + + - - VDS VGS 反型层 PDF created with pdfFactory Pro trial version 2009-2-24 清华大学微纳电子系 17 MOS管的工作原理分析（4） S G DB n+ n+p+ p- + + - - VDS VGS EH PDF created with pdfFactory Pro trial version 2009-2-24 清华大学微纳电子系 18 M