【技術】金屬氧化物半導體場效電晶體的核心

2021-01-21 OFweek

金屬氧化物半導體場效電晶體（MOSFET）在結構上以一個金屬—氧化物層—半導體的電容為核心（現在的金屬氧化物半導體場效電晶體多半以多晶矽取代金屬作為其柵極材料），氧化層的材料通常採用二氧化矽，其下是作為基極的矽，而其上則是作為柵極的多晶矽。


這樣的結構正好形成一個電容器，氧化層為電容器中介電質，而電容值由氧化層的厚度與二氧化矽的介電係數來決定。柵極多晶矽與基極的矽則成為MOS電容的兩個端點。


當一個電壓施加在MOS電容的兩端時，半導體的電荷分布也會跟著改變。


累積


考慮一個p型的半導體（空穴濃度為NA）形成的MOS電容，當給電容器加負電壓時，電荷增加。


耗盡


相反，當一個正的電壓VGD施加在柵極與基極端時，空穴的濃度會減少（稱為「耗盡」），電子的濃度會增加。


反型


當VGB夠強時，接近柵極端的電子濃度會超過空穴。這個在p-type半導體中，電子濃度（帶負電荷）超過空穴（帶正電荷）濃度的區域，便是所謂的反轉層（inversion layer）。


MOS電容的特性決定了金屬氧化物半導體場效電晶體的工作特性，但是一個完整的金屬氧化物半導體場效電晶體結構還需要一個提供多數載流子（majority carrier）的源極以及接受這些多數載流子的漏極。


來源：OFweek維科號 作者：博科觀察

The end



相關焦點

  • 【趣知】金屬氧化物半導體場效電晶體(MOSFET)裡面有金屬嗎?
    金屬氧化物半導體場效應電晶體，MOSFET，全稱為Metal-Oxide-Semiconductor Field-Effect Transistor
  • 金屬氧化物半導體場效電晶體大廠宣布提價
    來源：證券時報網證券時報網據媒體報導，受上遊晶圓供應緊缺情況的持續影響，近日，國內外多家金屬氧化物半導體場效電晶體（MOSFET）廠商發布漲價通知，目前已累計四家MOS廠商已經啟動漲價，漲幅達到20%。
  • 金屬氧化物半導體場效應電晶體應用
    打開APP 金屬氧化物半導體場效應電晶體應用 蓋世汽車 發表於 2019-09-09 15:05:46 據外媒報導，當地時間7月24日，日本半導體製造商羅姆（ROHM）宣布推出超級緊湊，尺寸為1.6 x1.6毫米的RV4xxx系列MOSFET（金屬氧化物半導體場效應電晶體）產品，可提供優越的安裝可靠性。
  • 金屬氧化物半導體場效電晶體的結構
    MOSFET的核心是位於中央的MOS電容，左右兩側是它的源極與漏極。源極與漏極的特性必須同為NMOS或是同為PMOS。圖中NMOS的源極與漏極上標示的「N＋」代表著兩方面涵義：（1）N代表摻雜（doped）在源極與漏極區域的雜質極性為N；（2）「＋」代表這個區域為高摻雜濃度區域（heavily doped region），也就是這個區域的電子濃度遠高於其他區域。
  • 【基礎】金屬氧化物半導體場效電晶體的結構
    MOSFET的核心是位於中央的MOS電容，左右兩側是它的源極與漏極。源極與漏極的特性必須同為NMOS或是同為PMOS。圖中NMOS的源極與漏極上標示的「N＋」代表著兩方面涵義：（1）N代表摻雜（doped）在源極與漏極區域的雜質極性為N；（2）「＋」代表這個區域為高摻雜濃度區域（heavily doped region），也就是這個區域的電子濃度遠高於其他區域。
  • 輕鬆學會電晶體MOSFET
    打開APP 輕鬆學會電晶體MOSFET 姚遠香 發表於 2019-03-28 14:43:23
  • 射頻電晶體類型、半導體和配置綜述
    射頻、微波和毫米波應用數量的不斷增長導致了當今使用的射頻電晶體類型、半導體和配置數量的增長。隨著無線通信、衛星通信、雷達、傳感、測試和測量以及其他應用領域的競爭日益激烈，這些技術的未來發展也在持續。隨著越來越多的設備使用射頻/無線技術進行通信和感應，射頻電晶體技術將會更加多樣化。
  • 氧化物薄膜電晶體(TFT)技術的超清柔性屏(AMOLED)突破壟斷 讓
    氧化物薄膜電晶體（TFT）技術的超清柔性屏（AMOLED）突破壟斷 讓 作者：51Touch時間：2018-04-10 來源：南方網
  • 新型的鐵電半導體場效應電晶體已被成功研製
    打開APP 新型的鐵電半導體場效應電晶體已被成功研製 環球創新智慧 發表於 2019-12-12 15:45:45 隨著計算機技術不斷進步，處理器速度不斷提高，內存容量也不斷擴大，可是內存訪問速度的增長卻緩慢，成為了計算機整體性能的一個重要瓶頸，也就是所謂的「內存牆」問題。因此，無論硬體可以做得多小或者多快，架構中都存在著這樣一個固有的瓶頸。 相比之下，人腦優勢明顯。它不僅可並行處理和存儲大量數據，而且能耗極低。
  • 世界上首個縱向氧化鎵電晶體研製成功!
    近日，日本情報通信研究機構與東京農工大學演示了一種縱向的氧化鎵（Ga2O3） 金屬氧化物半導體場效應管（MOSFET），它採用「全離子注入」工藝進行N型與P型摻雜，為低成本、高可製造性的新時代 Ga2O3 功率電子器件鋪路。
  • 晶片製程工藝知識,FinFET技術發展,晶片製程如何越做越小的
    FinFET稱為鰭式場效應電晶體(FinField-EffectTransistor)，是由美籍華人科學家胡正明教授提出的，其中的Fin在構造上與魚鰭非常相似，所以稱為「鰭式」，而FET的全名是「場效電晶體」。FinFET是一種新的互補式金屬氧半導體(CMOS)電晶體，源自於傳統標準的電晶體—「場效電晶體」的一項創新設計。
  • 這個已有40年歷史的電晶體改變了通信行業
    1977年在日本厚木的富士通實驗室擔任電子工程師時，IEEE終身Fellow三村隆史（Takashi Mimura）開始研究如何更快地製作金屬氧化物半導體場效應電晶體。1966年發明的MOSFET是當時當時最快的電晶體，但Mimura和其他工程師希望通過增強電子遷移率（使電子能夠快速移動通過半導體材料）來使其變得更快。 富士通的Syoshi Hiyamizu（左）和IEEE研究員三村隆史（Takashi Mimura）測試了第一個高電子遷移率電晶體。 右邊是第一個商用HEMT。
  • 應用材料推出PECVD和PVD金屬氧化物製造設備
    應用材料推出PECVD和PVD金屬氧化物製造設備 作者：Touchscreen時間：2013-11-04 來源：技術在線     北京時間11
  • 全球半導體技術發展路線圖解析
    進入等效按比例縮小(EquivalentScaling)時代的基礎是應變矽、高介電金屬閘極、多柵電晶體、化合物半導體等技術，這些技術的實現支持了過去十年半導體產業的發展，並將持續支持未來產業的發展。　　新器件結構，如多柵金屬氧化物半導體場效應電晶體(MOSFETs)和超薄全耗盡型絕緣層上矽(FD-SOI)將出現，一個極具挑戰性的問題是這些超薄金屬氧化物半導體場效應電晶體(MOSFETs)的厚度控制。解決這些問題應與電路設計和系統架構的改進並行進行。