MOS晶体管的发展概况及其特点

赣南师院

物理与电子信息学院课程设计报告书

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班级：07级电子科学与技术

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时间：2010年6月06 日

沟道增强型管和P沟道耗尽型管。凡栅-源电压U GS为零时漏极电流也为

零的管子均属于增强型管，凡栅-源电压U GS为零时漏极电流不为零的管

子均属于耗尽型管。MOS管构成的集成电路称为MOS集成电路，而P

沟道增强型MOS管和N沟道增强型MOS管共同构成的互补型MOS集

成电路即为CMOS-IC。

MOS器件基于表面感应的原理，是利用垂直的栅压V GS实现对水平

I DS的控制。它是多子（多数载流子）器件。用跨导描述其放大能力。MOSFET晶体管的截面图如图1所示在图中，S＝Source，

G=Gate,D=Drain。

NMOS和PMOS在结构上完全相像，所不同的是衬底和源漏的掺杂类型。简单地说，NMOS是在P型硅的衬底上，通过选择掺杂形成N型的掺杂区，作为NMOS的源漏区；PMOS是在N型硅的衬底上，通过选择掺杂形成P型的掺杂区，作为PMOS的源漏区。如图所示，两块源漏掺杂区之间的距离称为沟道长度L，而垂直于沟道长度的有效源漏区尺寸称为沟道宽度W。对于这种简单的结构，器件源漏是完全对称的，只有在应用中根据源漏电流的流向才能最后确认具体的源和漏。

器件的栅电极是具有一定电阻率的多晶硅材料，这也是硅栅MOS器件的命名根据。在多晶硅栅与衬底之间是一层很薄的优质二氧化硅，它是绝缘介质，用于绝缘两个导电层：多晶硅栅和硅衬底，从结构上看，多晶硅栅-二氧化硅介质-掺杂硅衬底(Poly-Si--SiO2--Si)形成了一个典型的平板电容器，通过对栅电极施加一定极性的电荷，就必然地在硅衬底上感应等量的异种电荷。这样的平板电容器的电荷作用方式正是MOS器件工作的基础。

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