场效应器件物理原理.pptVIP

* 1.3 MOSFET原理 （沟道电导）漏导:模型 沟道电导（漏导）：VGS一定时，漏电流随VDS的变化率 表明线性区导通能力（导通电阻） 器件开关应用时，一般工作在线性区。原因？ 第五十四页，共六十七页，2022年，8月28日 * 1.3 MOSFET原理 漏导:影响因素 增加线性区沟道电导的途径？ 非饱和区漏导等于饱和区跨导 第五十五页，共六十七页，2022年，8月28日 * * 1.3 MOSFET原理 MOSFET分类(1) n沟道MOSFET：NMOS p沟道MOSFET：PMOS 分类方法1：按照沟道载流子的导电类型分 沟道电流： VGSVT，加VDS NMOS(VDS0)；PMOS(VDS0) 第二十二页，共六十七页，2022年，8月28日 * 1.3 MOSFET原理 MOSFET分类(2) n沟道增强型MOSFET (E型：Enhancement) 零栅压时不存在反型沟道，VTN0 n沟道耗尽型MOSFET (D型：Delption) 零栅压时已存在反型沟道，VTN0 问题：不进行专门的N型掺杂，能否形成耗尽型NMOS？？ 分类方法2：0栅压是否存在反型沟道分 第二十三页，共六十七页，2022年，8月28日 * * 1.3 MOSFET原理 MOSFET分类(3) p沟道增强型MOSFET 零栅压时不存在反型沟道，VTP0 p沟道耗尽型MOSFET 零栅压时已存在反型沟道，VTP0 思考：N衬表面若不进行专门的P型掺 杂，能否形成耗尽型PMOS? 第二十四页，共六十七页，2022年，8月28日 * * 1.3 MOSFET原理 MOSFET分类(4) 四种MOS晶体管 N沟增强型；N沟耗尽型；P沟增强型；P沟耗尽型 第二十五页，共六十七页，2022年，8月28日 * * 1.3MOSFET原理 VGS的作用 VT：MOS电容半导体表面是否强反型的临界电压。 强反型层存在-----MOSFET的沟道存在。 VT：刚刚产生沟道所需的栅源电压VGS vGS 越大，沟道载流子越多,在相同的vDS作用下，ID越大。 第二十六页，共六十七页，2022年，8月28日 * * 1.3 MOSFET原理 VDS的作用 场感应结：n型沟道和P型衬底。 VDS使沟道上压降从源到漏增加，场感应结反偏压增加，耗尽层增 厚，栅上电压不变，反型层厚度渐? * VDS的作用：（VGSVT） 形成沟道电流： NMOS(VDS0)PMOS(VDS0) 载流子迁移率为表面迁移率，不等于体内u。 对Vox起抵消作用：沟道从源到漏厚度渐? 沟道x点处沟道电荷Qn`=COX（VGS-Vx-VT） 第二十七页，共六十七页，2022年，8月28日 * * 1.3 MOSFET原理 IV特性 共源连接NMOSFET：输入端：GS, 输出端：DS 输出特性 转移特性 偏置特点：VGSVTN,VDS0 沟道形成 形成沟道电流： 对VGS起抵消作用：沟道从源到 漏厚度渐? 第二十八页，共六十七页，2022年，8月28日 * 1.3 MOSFET原理 ID随VDS的变化(1) 线性区 第二十九页，共六十七页，2022年，8月28日 * 1.3 MOSFET原理 ID随VDS的变化(2) 过渡区 第三十页，共六十七页，2022年，8月28日 * 1.3 MOSFET原理 ID随VDS的变化(3) 饱和点 沟道夹断点X：反型层电荷密度刚好近似=0 VGX=VT,VXS=VDS(sat) 第三十一页，共六十七页，2022年，8月28日 * 1.3 MOSFET原理 ID随VDS的变化(4) 饱和区 第三十二页，共六十七页，2022年，8月28日 * 1.3 MOSFET原理 转移特性曲线 n沟道MOSFET p沟道MOSFET VGS VGS VGS 越大，沟道载流子越多，在相同的漏源电压VDS作用下，漏极电流ID越大。 反型层形成后，因反型层在G和B间起屏蔽作用，即VGS变，电荷由S和D提供，非衬底。 第三十三页，共六十七页，202