纳米MOSFET的多栅结构和应变硅纳米线结构

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应变硅技术在纳米CMOS中的应用

应变硅技术在纳米CMOS中的应用

应变硅技术在纳米CMOS中的应用刘国柱;姚飞;王树杰;林丽【摘要】应变硅技术具有迁移率高、能带结构可调的优点,且与传统的体硅工艺相兼容,在CMOS工艺中得到广泛地应用,尤其是MOS件的尺寸进入纳米节点。

文章综述了应变硅技术对载流子迁移率影响的机理,并从全局应变和局部应变两个方面介绍了应变硅在CMOS器件中的应用。

同时,将多种应变硅技术整合在一起提升MOS器件的性能是未来发展的趋势。

%Strained silicon technology, which provided with merits of high mobility, modifiable band-gap, compatible with conventional sub-silicon technics, was widely used in CMOS technics, and especially in the nano-meter node CMOS devices. In this text, the principle of carrier mobility ,which influenced by strain,was Simply summarized, and the application of Global strain and Local strain in the nano CMOS technics was introduced. Meanwhile,multi-strain technics would become the trend of improvement of the nano CMOS devices'performance in the future.【期刊名称】《电子与封装》【年(卷),期】2012(012)001【总页数】6页(P31-36)【关键词】应变硅;CMOS;全局应变;局部应变【作者】刘国柱;姚飞;王树杰;林丽【作者单位】中国电子科技集团公司第58研究所,江苏无锡214035;中国电子科技集团公司第58研究所,江苏无锡214035;南通航运职业技术学院船舶与海洋工程系,江苏南通226026;中国电子科技集团公司第58研究所,江苏无锡214035【正文语种】中文【中图分类】TP702随着微纳技术的发展,CMOS工艺已经进入了(超)深亚微米阶段,晶体管的特征尺寸已达纳米级。

MOSFET结构及其工作原理详解

MOSFET结构及其工作原理详解

MOSFET结构及其工作原理详解MOSFET(金属-氧化物-半导体场效应晶体管)是一种常见的半导体器件,广泛应用于电子设备中。

它由金属、氧化物和半导体构成,通过不同电压的施加来控制电流的流动。

下面将详细介绍MOSFET的结构和工作原理。

MOSFET的结构主要包括源极(Source)、漏极(Drain)、栅极(Gate)和绝缘层(Insulator)四个部分。

其中,源极和漏极是N型或P型半导体材料,栅极是金属材料,绝缘层一般采用二氧化硅。

栅极和绝缘层之间形成了一个电容,称为栅氧化物电容。

首先是摩尔斯电势形成。

当源极和漏极之间的电压为零时,栅极施加一个正电压,导致栅氧化物电容上积累了正电荷,使得绝缘层下的半导体材料形成了一个负摩尔斯电势。

这个负摩尔斯电势吸引了漏极和源极之间的电子,形成了一个电子云。

接下来是沟道形成。

当栅极施加的正电压增加到一定程度时,负摩尔斯电势足够吸引漏极和源极之间的电子,使其在绝缘层下形成一个导电通道,这个通道就叫做沟道。

沟道的形成使得源极和漏极之间形成了一个导电路径。

最后是沟道电流的控制。

当栅极施加的正电压继续增加时,沟道的宽度和电阻都会减小,从而使得漏极和源极之间的电流增大。

反之,当栅极施加的正电压减小时,沟道的宽度和电阻增大,电流减小。

因此,通过调节栅极电压,可以控制源极和漏极之间的电流大小。

总结起来,MOSFET的工作原理就是通过栅极电压的变化,控制源极和漏极之间的电流大小。

这种控制是通过绝缘层下形成的沟道来实现的,当栅极电压足够大时,沟道形成并导通,电流得以流动;当栅极电压减小时,沟道关闭,电流停止流动。

MOS管知识最全收录技术参数详解!MOS管的种类及结构

MOS管知识最全收录技术参数详解!MOS管的种类及结构

MOS管知识最全收录技术参数详解!MOS管的种类及结构
MOS管,即金属(Metal)—氧化物(Oxide)—半导体(Semiconductor)场效应晶体管,是一种应用场效应原理工作的半导体器件;和普通双极型晶体管相比,MOS 管具有输入阻抗高、噪声低、动态范围大、功耗小、易于集成等优势,在开关电源、镇流器、高频感应加热、高频逆变焊机、通信电源等高频电源领域得到了越来越普遍的应用。

MOS管的种类及结构
MOS管是FET的一种(另一种为JFET结型场效应管),主要有两种结构形式:N沟道型和P沟道型;又根据场效应原理的不同,分为耗尽型(当栅压为零时有较大漏极电流)和增强型(当栅压为零,漏极电流也为零,必须再加一定的栅压之后才有漏极电流)两种。

因此,MOS管可以被制构成P沟道增强型、P沟道耗尽型、N沟道增强型、N沟道耗尽型4种类型产品。

图表1 MOS管的4种类型
每一个MOS管都提供有三个电极:Gate栅极(表示为“G”)、Source源极(表示为“S”)、Drain漏极(表示为“D”)。

接线时,对于N沟道的电源输入为D,输出为S;P沟道的电源输入为S,输出为D;且增强型、耗尽型的接法基本一样。

图表2 MOS管内部结构图
从结构图可发现,N沟道型场效应管的源极和漏极接在N型半导体上,而P沟道型场效应管的源极和漏极则接在P型半导体上。

场效应管输出电流由输入的电压(或称场电压)控制,其输入的电流极小或没有电流输入,使得该器件有很高的输入阻抗,这也是MOS管被称为场效应管的重要原因。

MOS管工作原理
1N沟道增强型场效应管原理。

MOSFET结构及其工作原理详解

MOSFET结构及其工作原理详解

MOSFET结构及其工作原理详解MOSFET(Metal-Oxide-Semiconductor Field-Effect Transistor)是一种电场控制的晶体管,是现代集成电路中最重要的电子元件之一、它由金属、氧化物和半导体材料构成,具有高输入阻抗、低输出阻抗和非常高的增益。

MOSFET的结构由P型或N型衬底、一层介电层和金属栅极构成。

在N型MOSFET中,衬底是P型半导体,金属栅极是N型半导体电极。

在P型MOSFET中,衬底是N型半导体,金属栅极是P型半导体电极。

介电层通常是一层氧化硅。

MOSFET的工作原理如下:栅极施加正电压时,形成栅极-衬底电场,在衬底表面形成吸引电子的电场。

在N型MOSFET中,由于栅极电压较高,当衬底接地时,衬底形成电势低于栅极的电势,形成一个PN结。

PN结的结电容对外界信号很敏感,这样衬底与栅极之间形成的电势差可以改变PN结的电容,从而改变栅极与衬底导电层之间的电压。

当栅极电压为零或负时,PN结的电容较大,电荷能够通过衬底,导电效果较好;当栅极电压为正时,PN结的电容较小,电荷很难通过衬底,从而导致导电效果减弱。

栅压影响了衬底-栅极之间的电荷分布,而电荷分布又影响了衬底与源极之间的电流。

在N型MOSFET中,当栅极电压为零或负时,衬底-源极之间没有电荷积累,电流很小;当栅极电压为正时,由于引入了电子,电流增加。

可以通过控制栅极电压,来实现对MOSFET的导通和截止。

MOSFET的导通特性非常依赖栅极与衬底之间的电势差,所以MOSFET被称为电压控制元件。

当栅极电压较高时,电子可以容易地通过P型衬底,导致MOSFET导通;当栅极电压较低或为负时,电子很难通过衬底,从而导致MOSFET截止。

MOSFET的工作原理使其具有很多优点。

首先,MOSFET具有高输入阻抗,可以减小输入信号源的干扰。

其次,MOSFET具有低输出阻抗,可以提供较大的输出电流。

此外,MOSFET具有非常高的增益,可以放大输入信号。

纳米尺度MOSFET器件

纳米尺度MOSFET器件
Gordon E. Moore
Data density doubles approximately every 18 months. MOS集成电路的发展过程本质上就是一个性能不断改善 和功能不断增加的过程。而性能改善和功能的增加则是简 单地通过不缩小器件的尺寸来实现的。
二、纳米尺度MOS器件的限制~2
三、纳米尺度MOS器件解决方案(体硅~7) 沟道工程-halo doping 随着栅长不断减小,沟 道区掺杂浓度须不断提高还 G 导致:源漏pn结电容增加; pn结遂穿电流增加。 S D 解决方案:从源漏两端 Sub 倾斜离子注入掺杂,使得衬 底的掺杂浓度的最大值在沟 道区源漏结的两侧,而源漏pn结的的底部(pn结的大 部分)衬底掺杂浓度不高。以减小泄漏电流和寄生电 容。这就是所谓的Pocket技术或Halo技术。
S Sub 沟道工程
D 源漏工程
三、纳米尺度MOS器件解决方案(体硅~2)
栅工程
包括栅电极工程和栅介质工程 栅电极工程: 多晶硅栅的问题:寄生电阻大、 多晶硅耗尽效应等。 解决方案:采用金属栅或硅化物。 全硅化物栅是一最好选择。 栅介质工程:
S Sub 沟道 工程 G D 源漏 工程 栅 工 程
氧化硅的困难:栅电流过大。 解决方案:掺氮氧化硅栅介质、高k等。
转移特性
• 多晶硅栅电极,物理长度15nm. • 氮化硅/氮氧化硅复合栅介质,物 理厚度1.4nm,EOT=0.8nm. • 超浅及非晶化离子注入源漏结. • 超陡retrograde 井沟道掺杂; NiSi 硅化物。
输出特性
三、纳米尺度MOS器件解决方案(SOI~1)
SOI CMOS和体CMOS比较
J director tunneling ∝ tox-2 exp(-αtox)

剖析MOSFET物理结构工作原理及失效

剖析MOSFET物理结构工作原理及失效

剖析MOSFET物理结构工作原理及失效MOSFET(金属氧化物半导体场效应管)是一种常见的电子器件,用于控制和放大电流。

它由多个不同的区域组成,包括金属栅极、氧化物绝缘层和半导体材料。

MOSFET的物理结构包括一个P型或N型的半导体基底,上面覆盖着一个绝缘层,然后是一个金属栅极。

这个栅极可以通过施加电压来控制绝缘层下的电荷密度,从而控制电流的流动。

当栅极电压为零时,绝缘层下没有电荷,大部分的电流被阻断。

当栅极电压与基底之间施加一个正电压时,绝缘层下形成一个正电荷层,使得电流可以通过。

相反,当栅极电压与基底之间施加一个负电压时,绝缘层下形成一个负电荷层,也使得电流可以通过。

因此,通过控制栅极电压,可以控制MOSFET中的电流。

MOSFET的工作原理基于场效应,即栅极电场的作用。

当栅极电压改变时,栅极下的电场也会改变,从而改变绝缘层下的电荷密度。

这个电场的改变会影响绝缘层和半导体之间的电荷分布,进而影响电流的流动。

当栅极电压高于阈值电压时,MOSFET处于导通状态,电流可以通过。

当栅极电压低于阈值电压时,MOSFET处于截止状态,电流被阻断。

然而,MOSFET也存在一些可能的失效模式。

其中一个常见的失效是漏电流增加,即在截止状态下存在较大的漏电流。

这可能是由于绝缘层中存在缺陷或污染物导致的。

另一个常见的失效是击穿,即当栅极电压过高时,绝缘层会被击穿,导致电流突然增加,可能会损坏MOSFET。

还有一个失效是热失效,即由于过高的工作温度导致MOSFET中的电子迁移率降低,进而影响电流的流动。

此外,还有一些其他的失效模式,如电荷泵效应、硬件故障等。

总的来说,MOSFET是一种重要的电子器件,具有复杂的物理结构和工作原理。

了解其物理结构和工作原理,以及可能的失效模式,对于设计和维护电子系统都非常重要。

mosfet工艺类型

mosfet工艺类型

MOSFET(金属氧化物半导体场效应晶体管)是一种常见的半导体器件,用于放大和开关电子信号。

以下是一些常见的 MOSFET 工艺类型:
1. 平面工艺:这是最基本的 MOSFET 工艺类型,其中晶体管的沟道是在硅片的平面上形成的。

这种工艺简单且成本低,但在高频率下性能有限。

2. 鳍式场效应晶体管(FinFET)工艺:在这种工艺中,晶体管的沟道是由硅片上的薄鳍片形成的。

这种结构可以提高晶体管的性能,特别是在高频率下。

3. 纳米线晶体管(NanoWire FET)工艺:在这种工艺中,晶体管的沟道是由硅片上的纳米线形成的。

这种结构可以进一步提高晶体管的性能,但制造工艺更为复杂。

4. 垂直 MOSFET(VMOS)工艺:在这种工艺中,晶体管的沟道是垂直于硅片表面的。

这种结构可以提高晶体管的功率处理能力,但在高频率下性能有限。

5. 双重扩散 MOSFET(DMOS)工艺:在这种工艺中,晶体管的沟道是通过两次扩散过程形成的。

这种结构可以提高晶体管的功率处理能力和开关速度。

这些是一些常见的 MOSFET 工艺类型,每种工艺类型都有其独特的优缺点,适用于不同的应用场景。

随着技术的不断发展,新的 MOSFET 工艺类型也在不断涌现。

MOSFET结构及其工作原理

MOSFET结构及其工作原理

MOSFET结构及其工作原理MOSFET(Metal-Oxide-Semiconductor Field-Effect Transistor)是一种常用的场效应晶体管,被广泛应用于电子和通信领域中。

本文将介绍MOSFET的结构和工作原理。

MOSFET由一组极薄的半导体层构成,一般由硅材料制成。

它通常包含三个主要区域:源极(Source)、漏极(Drain)和栅极(Gate)。

源极和漏极之间的区域被称为沟道(Channel),沟道下方是一个绝缘层,通常为二氧化硅(SiO2)。

栅极则位于绝缘层上方,由金属材料(如铝)制成。

MOSFET的工作原理基于场效应,即利用电场来控制电流的流动。

在无电场的情况下,绝缘层将源极与漏极隔离开来,沟道没有导电能力。

当栅极与源极之间施加一个正电压时,栅极电场会吸引正电荷,如空穴,从源极进入沟道。

由于空穴的存在,沟道变得可导电,漏极与源极之间出现一个导电通道。

当施加一个正电压的信号到沟道上时,由于正电荷的存在,电子会被推开,沿着沟道流向漏极。

这样,漏极电流(即通过MOSFET的电流)就会随着被施加到栅极上的电压而改变。

当栅极电压增加时,电子受到更大的排斥力,电流减小。

而当栅极电压减小时,电流增加。

通过调节栅极电压,可以有效地控制沟道上的电流,并实现对MOSFET的控制。

MOSFET有两种基本工作模式:增强型(Enhancement mode)和耗尽型(Depletion mode)。

增强型MOSFET需要在栅极端施加正电压才能形成一个导电沟道,没有施加栅极电压时,沟道不导电,MOSFET处于关闭状态。

耗尽型MOSFET则相反,当栅极施加零电压时,沟道是导电的,MOSFET处于打开状态。

通过改变栅极电压,可以在两种工作模式之间切换。

MOSFET的优点之一是具有高的输入电阻和低的功耗。

它可以在微安级的电流下控制较大的负载电流,因此在许多应用中被广泛使用。

此外,MOSFET还具有快速的开关速度和很高的开关频率,可以实现高频率的电路操作。

纳米级围栅mosfet模型研究

纳米级围栅mosfet模型研究

纳米级围栅mosfet模型研究一、引言纳米级围栅MOSFET(Metal-Oxide-Semiconductor Field-Effect Transistor)是现代集成电路中最常用的晶体管类型之一,由于其具有高速、低功耗、小尺寸等优点,已经成为了现代半导体工业的核心技术之一。

在这个领域里,纳米级围栅MOSFET模型研究就显得尤为重要。

二、背景在纳米级围栅MOSFET中,电子运动受到了量子效应的影响,因此需要采用量子力学理论进行建模和分析。

同时,由于传统的经典物理学理论已经不能很好地描述这些器件的特性,因此需要开发新的模型来描述和预测器件行为。

三、研究方法1. 基于材料学和物理学原理建立数学模型;2. 利用计算机仿真软件对模型进行验证和优化;3. 利用实验数据对模型进行验证。

四、研究内容1. 器件结构:包括晶体管的材料选择、形状设计等;2. 电子能带结构:通过计算得出材料中电子能带结构及其对器件性能的影响;3. 电子输运:研究电子在材料中的输运过程,包括漂移、扩散等;4. 量子效应:研究量子效应对器件性能的影响,包括隧穿效应、谷隧穿效应等;5. 热效应:研究热效应对器件性能的影响,包括温度变化、热噪声等。

五、研究进展1. 器件结构方面,已经有了一些新型材料和形状设计的实验成果,如二维材料和纳米线等;2. 电子能带结构方面,已经有了一些基于第一性原理计算得出的结果,并且已经被验证为可靠;3. 电子输运方面,已经有了一些模型和仿真软件,并且已经被广泛使用;4. 量子效应方面,已经有了一些定量分析方法,并且已经被用于实际器件设计中;5. 热效应方面,已经有了一些新型材料和结构设计,并且取得了不错的实验成果。

六、未来展望纳米级围栅MOSFET模型研究还有很大的发展空间和挑战。

未来的研究方向包括:1. 更精确的电子能带结构计算方法;2. 更准确的量子效应模型;3. 更完善的热效应分析方法;4. 更高性能的实验技术。

第2章 第2讲 MOS结构和分类

第2章 第2讲 MOS结构和分类

D
G
B
S
NMOS with Bulk Contact
MOS:栅极和衬底 :
• 器件工作过程中,栅极和衬底之间的 电压形成纵向电场,这个电场会在衬 底表面会形成一个导电通道,该沟道 会连接源端和漏端 • MOS的栅极同其他三个电极是绝缘 的,因此MOS也称为绝缘栅场效应 晶体管(IGFET) • MOS的衬底BULK端是掺杂的半导体, 一般接固定的电源和地电压,因此有 时候MOS器件的符号只标出G-D- S三端
N沟道增强型MOSFET的物理结构
N沟道增强型MOSFET结构示意图
MOS器件结构 器件结构
• MOS器件有四个端可以连接电极,所 以是一个四端器件,这四个端分别称 为源,漏,栅和衬底 • 半导体衬底表面在栅极绝缘层以下的 部分称为沟道区,因为在mos工作过 程中会在这里形成导电沟道 • 因此,MOS在纵深方向是M-O-S 三层结构,在横向是源-沟道-漏的 三个区
漏电压对沟道电荷的影响
VGS >VT VDS < VD sat
n+
Qc
L
n+
VGS > VT
VDS = VD sat
n+
Qc
Q (L)=0 c
n+
VGS >VT
VDS >VD sat
n+
Qc
L eff
夹 断 区
n+
没有漏电压时沟道区电荷分布
漏电压较小时沟道区电荷分布
漏端沟道夹断情况
漏电压较大时沟道区电荷分布
沟道长度的计算
Polysilicon gate
• 由于源漏区加工 过程中掺杂向半 导体表面横向扩 散,实际的沟道 长度同设计中图 形宽度并不相等 L=LG-2Ld

MOSFET结构介绍

MOSFET结构介绍

MOSFET结构介绍首先,MOSFET的衬底通常由硅材料制成,常见的有p型衬底和n型衬底。

p型衬底上有一个与其相同导电性的区域,被称为漏极,而n型衬底上同样有一个与其相同导电性的区域,被称为源极。

这两个区域之间有一定的距离,形成一个无掺杂区,被称为沟道。

其次,漏极和源极之间的沟道被一个氧化层分隔开来。

这个氧化层通常是二氧化硅,非常细微,具有良好的电绝缘性能。

氧化层之上是栅极材料,常见的有金属或者多晶硅。

栅极材料是用来控制电流的流动,因此通常非常薄。

栅极上覆盖着一个绝缘膜,用来保护栅极不受环境的影响。

当没有施加电压时,MOSFET的栅极、漏极和源极之间没有导通。

当栅极施加正电压时,栅极与衬底之间的二极管会导通,形成正向偏置。

此时,沟道中的载流子会被栅极的电场吸引,从而形成漏极到源极的导通路径,电流开始流动。

这种情况下,MOSFET被称为N沟道型MOSFET。

相反地,当栅极施加负电压时,栅极与衬底之间的二极管会被反向偏置,不导通。

这样,沟道中没有载流子形成导通路径,电流不会流动。

这种情况下,MOSFET被称为P沟道型MOSFET。

除了N沟道型和P沟道型MOSFET之外,还有PNPN结构的MOSFET,也被称为非晶硅MOSFET。

非晶硅MOSFET由多个层构成,其中有两个层是两个漏极和两个源极。

这种结构可以实现高压、高功率的应用。

总结起来,MOSFET的结构主要包括衬底、源极、漏极、栅极和氧化层等部分。

其中,衬底的导电性决定了MOSFET的导电类型;漏极和源极之间的沟道通过栅极的电场控制电流的流动;氧化层则起到隔离和保护作用。

各种不同的结构类型可以根据应用要求选择,实现不同功率、电压等级的需求。

从器件物理层面看MOSFET的内部结构

从器件物理层面看MOSFET的内部结构

从器件物理层面看MOSFET的内部结构接触MOS管已经有很长时间了,关于它的理论分析以及在实际电路中的用法也接触过一部分,但始终没有弄清楚它的内部结构,对其工作原理也是云里雾里的,因为这涉及到半导体器件物理中的好多知识,随便一个小问题都有可能牵扯出一大堆的理论推导出来,因此一直没有把MOS管的基础知识搞清楚。

最近抽了些时间,耐心的看了几遍资料,总算是弄清楚了点头目,现在总结一下。

MOSFET是Metal-Oxide-Semiconductor Field Effect Transistor的缩写,即金属-氧化物-半导体场效应晶体管,是集成电路的基础。

MOSFET都是做在衬底上的,以NMOS为例,如右图,在一块p型衬底(p-sub,衬底又叫Bulk或Body)上,形成两块重掺杂的n+区,分别为源(Source)和漏(Drain);衬底之上用SiO2做一块绝缘层,叫栅氧化层或栅绝缘层,用T ox 表示其厚度,称为栅绝缘层厚度或栅氧化层厚度;栅氧化层的上面是栅(grid),若用金属铝做栅极则称为铝栅,这就是MOSFET名称中MOS的由来:金属-氧化物-半导体(Metal-Oxide-Semiconductor)。

但是由于多晶硅做栅极的诸多优点,后来用高掺杂的多晶硅(Poly-silicon)代替铝做栅极,称作多晶硅栅。

栅在源漏方向的长度称作栅的长L,垂直方向称为栅的宽W,需要注意的是,在数量上W比L要大;MOSFET的一个特点是其源和漏是完全对称的,也就是说源和漏是可以互换的。

在MOS中,源定义为提供载流子的端,而漏定义为接收载流子的端。

源和漏也正是依据这一定义来区分:NMOS中导电的载流子是电子,因此接到电路的最低电位以提供电子的是源极;而PMOS中导电的载流子是空穴,因此接到电路最高电位以提供空穴的是源极。

当然,一般人们不会这样说,而是用另一种方式去表达:NMOS的源极要接到电路的最低电位,而PMOS的源极要连接到电路的最高电位。

MOS场效应管的基本结构及应用

MOS场效应管的基本结构及应用

MOS场效应管的基本结构及应用1 MOS管基本结构2 MOS管的输出特性3 MOS管的交流小信号模型4 亚阈值模型5 基本MOS电流镜6 基本差分输入电路1 MOS管基本结构MOS场效应管是以硅为衬底材料,以二氧化硅为绝缘层,以金属铝或掺杂多晶硅为栅,所以成为金属——氧化硅——半导体场效应管,简称MOS管。

每一个MOS管都有两个重掺杂区构成器件的两个端口:源端(S)与漏端(D)和一个重掺杂的多晶硅构成器件的栅级(G),栅极与沟道之间有栅氧(即薄层SiO2)隔离,输入电阻达1014欧姆以上。

MOS集成电路的工艺比较简单,集成密度高是超大规模集成电路的特点。

NMOS增强型场效应管典型结构如图1所示,其中衬底材料为P型半导体,两个N+区由扩散工艺形成,分别为源区和漏区。

栅氧化层上面是金属电极,称为栅极。

栅氧化层下面及源、漏之间的区域称为沟道区。

源及漏区分别由金属电极接触形成S极,D极。

衬底引出的电极为B极,通常B与源是短接并且接地,但有时也将源极N+与衬底B之间加上反偏电压,此时其特性与S、B短接时不同。

图1 NMOS增强型场效应管结构图MOS 管分为增强型和耗尽型两类,增强型场效应管的特点是栅源电压V GS =0时,栅氧化层下面不存在n 型导电沟道,只有当在栅极上加以正电压V GS >V T (阈值电压)时,才在源、漏之间的P 型材料表面形成一个导电的沟道,使导电类型相同的源、漏区连接起来。

耗尽型场效应管,其主要特点是栅源电压V GS =0时,N 型沟道已经存在了。

控制氧化层中一定数量的正电荷或用离子注入便能做到这一点。

在同一衬底上,生成P 沟道MOS 场效应管和N 沟道MOS 场效应管,这种结构和工艺通常称为COMS 电路结构与工艺。

由于CMOS 电路结构简单,功耗小,因而在MOS 集成电路中,广泛采用电路结构与工艺。

MOS 场效应管在应用中有多种连接方式。

最常用的是共源连接方式,以N 沟道增强型MOS 管为例,如图2所示。

mos管芯片结构

mos管芯片结构

mos管芯片结构MOS管芯片是一种常见的电子器件,广泛应用于各种电子设备中。

它的结构是由金属氧化物半导体场效应管(MOSFET)组成的。

MOS管芯片结构的设计和制造对于电子设备的性能和功能起着至关重要的作用。

MOS管芯片的结构主要包括三个部分:栅极、源极和漏极。

栅极是MOS管芯片的控制端,通过控制栅极电压的变化,可以调节MOS管的导通和截止状态。

源极和漏极则是MOS管芯片的两个电极,通过源极和漏极之间的电流来控制MOS管的导通和截止。

在MOS管芯片的结构中,栅极是由金属材料制成的,它覆盖在氧化物层上。

氧化物层是一种绝缘材料,可以阻止栅极和源极、漏极之间的电流流动。

源极和漏极则是由半导体材料制成的,通常是硅。

在源极和漏极之间,有一段被称为沟道的区域,沟道中的电荷可以通过控制栅极电压的变化来调节。

MOS管芯片的结构还包括一些辅助元件,如源漏极电阻、栅极电容等。

源漏极电阻是用来限制源极和漏极之间的电流流动,以保证MOS管芯片的正常工作。

栅极电容则是用来存储栅极电荷的,通过改变栅极电容的大小,可以调节MOS管芯片的灵敏度和响应速度。

MOS管芯片的结构设计和制造过程需要经过多个步骤。

首先,需要选择合适的材料和工艺参数,如金属材料、氧化物材料、半导体材料等。

然后,通过光刻、薄膜沉积、离子注入等工艺步骤,将不同的材料层叠在一起,形成MOS管芯片的结构。

最后,通过测试和封装等步骤,将MOS管芯片制造成最终的电子器件。

MOS管芯片结构的设计和制造对于电子设备的性能和功能起着至关重要的作用。

合理的结构设计可以提高MOS管芯片的工作效率和可靠性,同时降低功耗和成本。

精确的制造工艺可以保证MOS管芯片的质量和稳定性,提高电子设备的整体性能。

总之,MOS管芯片结构是一种重要的电子器件结构,它的设计和制造对于电子设备的性能和功能起着至关重要的作用。

合理的结构设计和精确的制造工艺可以提高MOS管芯片的工作效率和可靠性,同时降低功耗和成本。

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纳米MOSFET的多栅结构和应变硅纳米线结构
作者:季小明, 韩伟华, 张严波, 陈燕坤, 杨富华, Li Xiaoming, Han Weihua, Zhang Yanbo, Chen Yankun, Yang Fuhua
作者单位:中国科学院半导体研究所半导体集成技术工程研究中心,北京,100083
刊名:
微纳电子技术
英文刊名:Micronanoelectronic Technology
年,卷(期):2011,48(11)
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