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文档简介
1、SiNWMOSFETContents：1. TraditionalMOSFET2. SiNW-based MOSFETl.Traditional MOSFETMetal-Oxide-Semic on ductor Field-Effect Tran sistor增强型N沟道MOSFET Xp沟道N沟道d?QH耗尽型P沟道d ?W强型MOSFET电路符号耗尽型MOSFET电路符号l.Traditional MOSFET N沟道增强型MOSFET(Siopa极d-氧化孔絶缘层協rU极 (Al)沟道 ffitggA必ps1b衬底引线1利g d工作原理（Vgs对沟道的控制作用）f 11 VGS=Oic
2、5=0截止状态(2) 0<VGS<VT产丫电场但 未感生出沟道iDs=OPIb衬底引线l.Traditional MOSFET工作原理（Vgs对沟道的控制作用）(3) VGS2VT感生出导电沟道Vd5>0时，irs>0工作状态耗jQ N蓟樹沟道、" p1b衬底（JI线VGS越大，沟道越厚工作原理（Vgs>VlVds对沟道的控制作用）l.Traditional MOSFET工作原理（Vgs>VlVds对沟道的控制作用） Vgs和Vds同时作用时:I转移特件曲线V'dAtiA8预夹断临界点轨迹DSCS"T（或旷S-f S耳）可变电阻7
3、V饱和区 6V6-4-2-4VV«止区Y5101520输出特牲Illi线l.Traditional MOSFET耗尽型MOSFET衬底oB耗尽型MOSFETijymA8642"liRlIx卜饱和4V2VVgs = 0V-2V-4V咸II：区03691215 Svl.Traditional MOSFET从能带角度解释MOSFET：Gate voltage modulates the con ductivity ofthe channel by raisingor lowering the height of an energy barrier between the sour
4、ce and channel!l.Traditional MOSFET101015些重要的参数:1开启电压冷carrier mobolity2互导g'j gm=/z(C/LO V"DS3. Subthresholdslope of the subthreshold region(For well-designed MOSFET, S<80mV/dGcadG )swing(S ):gSKr 转移特件oH = 1 / pep I拔流f浓度4, On current: Ids(VdsVgs-Vdd) Off current: IDS (VdsVdd,Vgs-0)On/Off
5、ratioI High on/off ratio & low S |2.SiNW-based MOSFET Two different ways to make a transistorgateso urce04ior p"metametalox-S5XFnmlS'"0 2505Posib on nmCharge-modulation transistorTransmission-modulation transistor2.SiNW-based MOSFET Ambipolar Conduct!on of Schottky Barried FETsId-I
6、gs of a Schottky barrier CNTFET2.SiNW-based MOSFET Ambipolar Conduct!on of Schottky Barried FETs£rVgs=OVds=OEv Vgs>0Vds=O* EcErEvEvV<55=0-5Vd5VgsvOVq5=01.0-(h)0.50.0-0.5 -Electrode:AI 5Onm) and Au (150 nm)l.O0.500-0.5.1.0亠丄"彳y,-0.1-0.05000.05V(volts)-LO OS 0.00.5 LOV(vohs)厂o-xsdEe 二(
7、b)-LO 450.00.51.0V(voIU)Bdoped1 OhmicPdopedNon ohmicl-6:20V-20V 】0050.00.5 LOV<volts)1&OVTOVJ Phys, Chem, B, Vol 104, No. 22, 20002.SiNW-based MOSFETgex：measured; gin：intrisicPchSi contacts10-ia-4<4Vj5VAppl Phys. Lett. 90, 132107 (2007)2.SiNW-based MOSFETa20 pm-2UUrIO0-12-10-8 -6 -4 -2 0-1
8、50< -1003.502 4 6rlO-"Au providesa good Ohmic contactto p-type NWsSurrounding ambie nt and Surface conditionshole mobility:90±40<«rV"'<'&hole concentration:2x10"-4x10”mTested in air !?Si waferhole mobility:504-512加"7hole concentration:94xl0"-l6xl0i'cn"Adv. Funct. Mater 2008,18, 3251-3257(b)12pm1pmFor n-p-n MOSFET：= &仃"/gsoFor p FET(without n segments )：V = IV _> /= I On A & / / 仃 10D5ttnon off(1) P
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