為什麼NMOS中需要LDD摻雜,而PMOS中不需要?

2021-02-19 平板顯示大講堂

在LTPS TFT工藝中，如使用NMOS結構需要在需要在源漏重摻區域與溝道之間增加LDD（Lightly Doped Drain）結構，而PMOS則不需要。究其原因，小編也一知半解，整理一些內容供大家參考。

輕摻雜漏區（Lightly DopedDrain，LDD）結構，是MOSFET為了減弱漏區電場、以改進熱電子退化效應所採取的一種結構，即是在溝道中靠近漏極的附近設置一個低摻雜的漏區，讓該低摻雜的漏區也承受部分電壓，這種結構可防止熱電子退化效應。

先知道NMOS和PMOS的傳導載流子不同，前者是電子，後者是空穴。電子的遷移率比空穴大很多，在同樣的電場下可以獲得更大的能量。在漏端和溝道連接處附近電場很強（峰值場強），強電場使電子加速成為「熱電子」，而熱空穴很難出現。熱電子對襯底/氧化矽界面和氧化層有破壞作用，需要抑制。

LDD摻雜結構的作用就是減小漏端附近的峰值電場，從而抑制熱電子效應。熱空穴很難產生，所以就不用這種結構了。隨著柵寬度的不斷減小,柵結構下的溝道長度也不斷減小,電晶體中溝道長度的減小增加了源漏間電荷擊穿的可能性,並引起不希望的溝道電流,所以引入了LDD,他不不限於NMOS,可以兩種都做。

補充：熱載流子就是具有高能量的載流子，即其動能高於平均熱運動能量（～kT）的載流子；因此其運動速度也一定很高。

熱載流子誘生的MOS器件退化是由於高能量的電子和空穴注入柵氧化層引起的，注入的過程中會產生界面態和氧化層陷落電荷，造成氧化層的損傷。隨著損傷程度的增加，器件的電流電壓特性就會發生改變。當器件參數改變超過一定限度後，器件就會失效，器件損傷的程度和機理取決於器件的工作條件。

//資料來源於網絡，感謝楓葉的問題。//

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