第11章 MOS场效应管01

第11章MOS场效应管基础

MOS电容—MOS二极管在半导体器件中占有重要地位,是研究半导体表面特性最有用的器件之一.是现代IC中最重要器件-MOSFET的核心,实际应用中,MOS二极管可作为储存电容器,是电荷耦合器件(CCD)的基本组成部分.

1960年Kahng等应用氧化硅结构制出第1只MOSFET.现在MOSFET是大规模集成电路中的核心器件.1.MOS电容--MOS二极管

2.MOS电容器—电压特性3.MOSFET基本原理

4.MOSFET按比例缩小11.1MOS电容--MOS二极管MOS电容是MOSFET的核心:由金属/氧化物/半导体组成.通常Si基板接地;V

>0→正偏压;V<0→反偏.偏压MOS二极管基本结构氧化层厚度金属or多晶硅MOS电容--MOS二极管外加电压V时,在电极和衬底间产生静电荷—类似于电容.0x欧姆接触d0x欧姆接触SiO2MOS二极管基本结构V衬底单位面积电容dC/e=¢单位面积电荷VCQ¢=¢电场强度E=V/d空穴上移表面空穴堆积V>0,空穴远离SiO2-Si界面,形成空间电荷区.负离子理想MOS二极管-能带图

V=0时,理想p型MOS管能带图.qc为电子亲和力,qΨB=EF-EFi．真空能级mfqsqf

金属型半导体Pd氧化层EFFEVEFiECE2/gEByqcqV=0时理想MOS二极管能带图理想

1)零偏时,金属功函数qm=半导体功函数qs.2)任意偏压,MOS中电荷仅位于半导体中和金属表面,且电量相等,极性相反;3)直流偏压下,无载流子通过氧化层.能带图-积累对p型半导体,金属加负压→反偏,SiO2/Si界面处产生超量空穴,半导体表面能带向上弯.理想MOS管,器件内无电流,半导体内EF维持为常数;半导体内载流子密度与能级差关系为:0xSQmQ)exp(kTEEnpFFiip-=能带向上→该处EFi-EF↑→EF接近EV→空穴浓度↑,SiO2/半导体界面空穴堆积=积累.对应电荷分布如图.FECEEFiFEVE0<V-+

p型能带图-耗尽正偏较小,半导体表面能带向下;增加正偏压,当EF=EFi,表面多子(空穴)耗尽--耗尽;半导体中单位面积空间电荷Qsc=qNAW,W=表面耗尽区宽度．正偏压↑→能带向下↓,当表面处EFi<EF;在SiO2/Si界面吸引更多少子(电子);半导体中电子浓度与EF-EFi关系为:正偏能带图及电荷分布耗尽区0WqNAxxxQm)exp(kTEEnniFip-=FEVECEFEVECE0>VFE0>V0>VFEVEEFiCE-+

p型金属加正压—正偏能带图-反型

EF-EFi＞0,半导体表面电子浓度>ni,而空穴浓度<ni,即表面电子(少子)数>空穴(多子),表面载流子呈现反型.V>>0EVEFiECEFxd00mQxWqNAnQ

EF-EFi>0较小时,表面堆积电子较少=弱反型;

EF-EFi↑,EF→EC;当SiO2/Si界面电子浓度=衬底掺杂时,产生强反型.

继续↑EF-EFi,增加的大部分电子Qn处于窄反型层(0≤x≤xd)中;xd

--反型层宽度,典型值1nm~10nm;且xd<<W.正偏能带图及电荷分布EF

非平衡能带图--n型*

V<<0,EF远离Ec,当EF<EFi,半导体表面空穴>电子浓度--反型.n型2.耗尽层宽度图为p型半导体表面能带图.衬底内静电势=0,半导体表面电势Ψ

=ΨS(空间电荷区的电势差).电子与空穴浓度为Ψ的函数,表面载流子浓度为:EFEV半导体表面EgfpyqyqSqyxdp半导体氧化层EFiECúûùêëé-=kTΨΨqnnfpsip)(expúûùêëé-=kTqnpsfpip)(expyy能带向下弯曲,Ψ为正值,由(7-9)式,可知)ln(iaTnNVfp=y=-qEEFFi各区间表面电势分为:

Ψs<0:

空穴积累(能带向上);

Ψs=0:

平带;

Ψfp>Ψs>0:

空穴耗尽(能带向下);

Ψs=Ψfp:

禁带中心,np＝ni.

Ψs>Ψfp:反型(能带向下弯曲超过EF).--反型-+耗尽层宽度—电势/反型电势Ψ为距离x的函数,由一维泊松方程er)(x-y22dxd=均匀掺杂,耗尽层内电荷WqNA-=r积分泊松方程,得表面耗尽区静电势分布其中表面电势(式7-26)(与单边突变结n+p相同)ey22WqNAS=耗尽层宽度--单边突变结(式7-29)2/1)2(AsdqNxey=)1(WxS-=yy2dxdE=-耗尽层宽度—强反型

ys=yfp时,表面处EF=EFi,表面开始反型;当表面电子浓度np=NA(衬底掺杂浓度)时,由)exp(kTqnNfpiAy=úûùêëé-=kTΨΨqnnfpsip)(expfpSyy2=ys=2yfp条件称为-阈值反型点;所加电压为阈值电压.EFEV半导体表面EgfpyqyqSqyxdp半导体氧化层EFiECys=2yfnEFi-EFEF-EFi最大耗尽层宽度qys=2qyfpxdTys=2yfp时,

表面强反型,表面电荷浓度成指数增,表面耗尽区宽度达到最大.因此,表面耗尽区的最大宽度xdT

2/1])2(2[afpdTqNxye=)ln(iaTnNVfp=y=-qEEFFi其中掺杂浓度越高,耗尽层宽度越小.EFEV半导体表面EgfpyqyqSqyxdp半导体氧化层EFiECSiGaAs1410151016101710181001.01.01103cm/-N杂质浓度m/m耗尽区最大宽度W例*一掺杂浓度NA=1016cm-3的理想MOS二极管,计算其表面耗尽层的最大宽度.掺杂浓度NA=1017cm-3时,重新计算耗尽层的最大宽度(T=300K)ln(Na/ni)TVfp=y=-qEEFFi=0.347V耗尽层最大宽度:1/2])2(2[afpdTqNxye==0.3mm解:①NA=1016cm-3时②

NA=1017cm-3时=0.409Vln(Na/ni)TVfp=y=-qEEFFi耗尽层最大宽度:1/2])2(2[afpdTqNxye==0.1mm3.功函数差*EFmfqSfq真空能级SiO2fqfq真空能级~9eVqcEFEVECqciEVECEFiP-Si独立金属/半导体/氧化物的能带图独立状态下,所有能带均保持水平--平带状况.三者结合在一起,热平衡状态下,费米能级为定值,真空能级连续,

为调节功函数差,半导体能带需向下弯曲,如图．f¢m修正金属功函数:从金属向SiO2导带注入电子所需能量.c¢--修正半导体电子亲和能Vox0-零删压时SiO2上的电势差.fs0¢--表面势.热平衡下MOS能带图EVEFEV真空能级qfmqfSqf’mEFEFiECqcqc¢qVox0qciqfs0qffp热平衡时,半导体表面为负电荷,金属含正电荷.功函数差热平衡下MOS能带图EVEFEV真空能级qfmqfSqf’mEFEFiECqcqc¢qVox0qciqfs0qffp由热平衡下MOS的能带图021sfpgiqqEqxxqff-+++¢=00oximoxmqVqxqqVqff++¢=+002sfpgoxmqqExqqVqfff-++¢=+¢)]2([00fpgmsoxExVfff++¢-¢-=+=fms金属-半导体功函数功函数差应用中常用简并掺杂多晶硅作栅极.图(a),(b)分别为n+和p+多晶硅作栅极时的零删压能带图.其金属-半导体功函数分别为:n+多晶硅:P+多晶硅:)2()2()(fpgfpggmseEeExeExfff-=++¢-+¢=)2()2(fpgfpgmseEeExxfff+-=++¢-¢=4.平带电压平带电压:使半导体内没有能带弯曲所需加上的栅压.为达到理想平带状况,需外加一相当于功函数差qms的电压.平带时MOS能带图前面讨论中假设SiO2中净电荷密度=0.

实际上MOS二极管受氧化层内电荷及SiO2-Si界面陷阱的影响.陷阱电荷包括界面陷阱电荷/氧化层固定电荷/氧化层陷阱电荷及可动离子电荷.界面陷阱电荷Qit由SiO2-Si界面特性造成,与界面处化学键有关,而其能量位于硅的禁带中.界面陷阱密度与晶体方向有关.<100>方向,界面陷阱密度约比<111>方向少1个数量级.´´´´´´´++++++-+-+-++aN+K可动离子电荷)(mQ)(otQ电荷氧化层陷阱)(fQ氧化层固定电荷金属2SiOSi)(itQ界面陷阱电荷´´´´´´´++++++-+-+-++aN+K可动离子电荷(Qm))(otQ氧化层陷阱电荷)(fQ氧化层固定电荷金属2SiOSi)(itQ界面陷阱电荷陷阱电荷*

氧化层固定电荷Qf位于距离界面~3nm处.此电荷固定不动,即使表面电势有较大变化仍不会有充放电现象.一般Qf为正值,与氧化/退火等条件及硅晶体方向有关.一般认为氧化停止时,一些离子化的硅留在界面处,这些离子与表面未完全成键的硅结合(如Si-Si或Si-O键),可能导致正的界面电荷Qf产生.´´´´´´´++++++-+-+-++aN+K可动离子电荷)(mQ)(otQ电荷氧化层陷阱)(fQ氧化层固定电荷金属2SiOSi)(itQ界面陷阱电荷´´´´´´´++++++-+-+-++aN+K可动离子电荷(Qm))(otQ氧化层陷阱电荷)(fQ氧化层固定电荷金属2SiOSi)(itQ界面陷阱电荷

Qf可视为是SiO2-Si界面处的电荷层.对精心处理的SiO2-Si界面,其氧化层固定电荷量在<100>方向约为1010cm-2;而在<111>方向约为5×1010cm-2.由于<100>方向具有较低的Qit与Qf常用<100>硅基MOSFET.陷阱电荷*氧化层陷阱电荷Qot随二氧化硅的缺陷产生,这些电荷可由如X光辐射或高能电子轰击产生.这些陷阱分布于氧化层内部,大部分与工艺有关,可低温退火加以去除．´´´´´´´++++++-+-+-++aN+K可动离子电荷)(mQ)(otQ电荷氧化层陷阱)(fQ氧化层固定电荷金属2SiOSi)(itQ界面陷阱电荷´´´´´´´++++++-+-+-++aN+K可动离子电荷(Qm))(otQ氧化层陷阱电荷)(fQ氧化层固定电荷金属2SiOSi)(itQ界面陷阱电荷钠或其他碱金属离子的可动离子电荷Qm,在高温(如>100℃)或强电场条件下,可在氧化层内移动.在高偏压及高温环境下,碱金属离子的污染,会降低半导体器件的稳定度.其离子可在氧化层内来回移动,使得C-V曲线沿电压轴产生位移.因此,在器件制作过程中需消除可动离子电荷.陷阱电荷*单位面积电荷数Q¢SS:

假设单位面积等价陷阱电荷Q¢SS位于SiO2层中且与SiO2-Si界面附近(忽略其他类型的电荷).下面将估算上述电荷对平带电压所产生的影响.x0E0金属氧化层xP-SirsVG=0(零删压)时电荷与电场分布图示为零删压时MOS中电荷与电场分布.SiO2层中的正电荷在金属与半导体内感应一些负电荷.对泊松方程式做一次积分,可得到电场的分布情形,如下图所示.此处假设没有功函数差,即qms=0零删压时:Vox0+fs0=-fms平带电压为达到平带状态(即半导体内无感应电荷),须在金属上加负电压.负电压增加时,金属获得更多的负电荷,电场向下偏移,直到半导体表面的电场为零.此时半导体表面净电荷=0.氧化层xP-Si0rsdx0Q¢mQ¢ss平带MOS电荷分布0x0xEVFB-E0若加删压VG,氧化层的电势差和半导体表面势将发生变化mssoxVff++=ssoxoxSoxGVVVVfff-+-=D+D=)()(00Q¢m+Q¢ss=0设单位面积删氧化层电容为Cox

Vox=Q¢m/Cox平带时,表面势fs=0

VG=VFB=fms-Q¢ss/Cox平带电压*氧化层xP-Si0rsdx0Q¢mQ¢ss平带MOS电荷-电场分布0x0xEVFB-E0d:氧化层厚度;x0:陷阱电荷距金属表面的距离.平带时,半导体内无感应净电荷,电场分布在金属表面至陷阱电荷的SiO2层中,其面积即为平带电压VFB:可见VFB与陷阱电荷密度Qss及在氧化层中的位置xo有关.当陷阱电荷非常靠近金属dCxQxQxEVOOssooxssOOFB-=-=-=e时,即xo=0,将无法在Si中感应出电荷,不会对VFB造成影响.反之,陷阱电荷非常靠近半导体时,即xo=d,将对VFB产生最大影响力,并将平带电压提升为:0ss0CQdCdQssVFB-=-=5.阈值电压

阈值电压是MOSFET最重要的参数之一,定义为达到阈值反型点时所需的删压.它反映了在表面势fs=2ffp(p型)或fs=2ffn(n型)时器件的状态.处于阈值反型点时的电荷分布SiO2xP-Si0rsxdTQ¢mTQ¢ss金属Q¢SD(max)=eNaxdT考虑电荷守恒

(max)SDssmTQQQ¢=¢+¢Q¢mT:阈值点时金属栅上单位面积电荷密度;Q¢SD(max):最大耗尽层单位面积空间电荷密度;fs加正偏栅压时MOS能带图加删压,氧化层的电势差和半导体表面势将发生变化mssoxVff++=SoxGVVfD+D=加阈值电压VT时,表面势fs=2ffpmssoxTVff++=TVVoxT:阈值反型点时栅SiO2上电压.阈值电压VoxT与金属上电荷Q¢mT及栅氧化层电容Cox的关系为:VoxT=Q¢mT/CoxCox:单位面积栅氧化层电容.)(1/(max)SSSDoxoxmToxTQQCCQV¢-¢=¢=fpmsoxSSoxSDTCQCQVff2(max)++¢-¢=阈值电压:fpmsoxoxSSSDdQQffe2)((max)++¢-¢=利用平带电压表示式:fpFBoxSDTVCQVf2(max)++¢=可见,阈值电压与半导体掺杂浓度/栅氧化层电荷/栅氧化层厚度有关.除此之外,衬底偏压同样影响阈值电压.阈值电压*精确控制集成电路中MOSFET的阈值电压,对电路而言不可或缺.一般来说,阈值电压可通过将离子注入沟道区加以调整.如:穿过表面氧化层的硼离子注入通常用来调整n沟道MOSFET的阈值电压.通过精确控制杂质的数量,严格控制阈值电压.带负电的硼受主增加沟道内掺杂的水平,因此VT随之增加.同样将少量硼注入p沟道MOSFET,可降低VT的绝对值.右图为不同掺杂浓度的VT.0.00.1-0.2-0.3-0.10.20.3141015101610171018101910多晶+p多晶+p多晶+n多晶+n禁带中心禁带中心NMOSPMOS0.00.1-0.2-0.3-0.10.20.31410151016101710181019100.00.1-0.2-0.3-0.10.20.3141015101610171018101910多晶+p多晶+p多晶+n多晶+n禁带中心禁带中心NMOSPMOS3B/cm-NV/TV也可通过改变氧化层厚度来控制VT.随氧化层厚度的增加,n沟道MOSFET的阈值电压变大,而p沟道MOSFET将变小.对一固定栅极电压而言,较厚的氧化层可轻易地降低电场强度.功函数差和衬底偏压也可用来调整阈值电压.随衬底电压增,阈值电压增.4.电荷分布*若栅氧化层界面处反型层电子浓度:ns=(ni2/Na)exp(fs/Vi);掺杂浓度:Na=1*1016cm-3;阈值反型点表面势:fs=2ffp=0.695V.栅氧化层界面处电子浓度:ns=1*1016cm-3强反型电荷密度与表面势关系强反型后,很小的f

S变化,使表面电子浓度变化很大→耗尽层几乎不变.表面电子密度(堆积和反型)与表面势关系11.2MOS电容-电压特性

MOS电容是MOSFET的核心.从其电容-电压(C-V)特性关系可得到器件的大量信息.器件电容定义为:C=dQ/dV对没有功函数差的MOS结构,外加偏压降在氧化物和半导体上.soVVy+=osoxsooCQtQtEVº==e其中MOS的C-V特性E0==氧化层中电场;QS==半导体中单位面积电荷量;C0=eox/t=单位面积氧化层电容.E(x)电荷分布电场分布电势分布1.理想C-V特性MOS电容3种状态:堆积/耗尽/反型.(假设无陷阱电荷)①

堆积状态:负偏压,半导体表面堆积空穴Q.dV↑→dQ↑;外加偏压全降在氧化物上,MOS单位面积电容=栅氧化层电容.

Cox=eox/tox氧化层厚度-+氧化层介电常数②

耗尽状态施加小正偏压→产生耗尽层;电压降在氧化物和耗尽层上,MOS二极管的总电容C由氧化层电容C0与半导体中的势垒电容CS串联而成.dV↑→dQ↑→xd↑;总串联电容SOXCCC+=111耗尽状态OXOXOXtC/e=其中dSSxC/e=dSOXOXOXSOXOXxtCCCC)/(/1eee+=+=V↑→xd↑→C↓VT-+minCVdoCC0CCooCCoCCCoCjVV/SOXCCC+=111总电容③反型状态在阈值反型点,

耗尽层达到最大,此时电容最小dTSOXOXOXxtC)/(mineee+=¢MOS电容电压的微小变化→强反型层电荷密度的变化(耗尽层宽度基本不变)→此时电容=栅氧化层电容OXOXOXtCinvC/)(e==¢MOS电容的C-V特性P衬底MOS电容的C-V特性阈值反型点平带时MOS电容器理想低频电容和栅压的关系.平带发生在堆积和耗尽之间,平带电容为:assoxoxoxFBqNqkTtCeeee+=上述各电容,一般均为pF量级.2.频率特性反型模式下p型衬底MOS电容电荷分布示意如图.

电容电压的微小变化→反型层电荷密度变化.反型层电荷—电子的来源:

①p型中少子—电子的扩散;②耗尽层中的热运动形成的电子-空穴对.

高频时,只有金属和空间电荷区内电荷变化,反型层中的电荷不能响应电容电压的微小变化.→高频时:C=C’min堆积反型高频CVG0频率特性当测量频率足够低时,使表面耗尽区内的产生-复合率与电压变化率相当或更快时,电子浓度(少子)与反型层中的电荷可以跟随交流的信号变化而变化.因此导致强反型时的电容只有氧化层电容CO.右图为在不同频率下测得的MOS的C-V曲线,注意低频的曲线发生在≤100Hz时.堆积反型低频高频CVG0VV/6.08.00.1010-20-1020o/CC»Si-SiO2VV/6.08.00.1010-20-1020o/CC10Hz103Hzd=200nmC-V图的频率效应102Hz104Hz105HzNa=1.45*1016cm-33.氧化层电荷与界面电荷效应*在平带电压部分已讨论过相关电荷—统称为陷阱电荷.oxssmsFBCQV¢-=f当存在氧化层电荷时(不考虑界面电荷),

平带电压可表示为:Q¢ss:固定氧化层电荷;fms:

金属-半导体功函数差.氧化层xP-Si0rsdx0Q¢mQ¢ss平带MOS电荷-电场分布0x0xEVFB-E0由于Q¢ss不是栅压的函数,不同的栅氧化层电荷将表现为C-V曲线的平移.)(a)(b)(c0V-V+05.00.1)(a)(b)(c0V-V+05.00.1C-V0/CC0/CCQss3>Qss2>Qss1>0对于给定的MOS结构,fms与Cox是已知的可求出理想平带电压.

从测得的C-V特性曲线可得到平带电压的实验值得到固定氧化层电荷.界面电荷效应*EV禁带中电子允态在势垒二极管中已讨论过界面态.受主型界面态:空能级时为电中性,接受电子后带负电,称为受主型界面态;

施主型界面态:能级被电子占据时呈电中性,释放电子后呈正电性,则称为施主型界面态;

由于表面态是否被占据与费米能级有关界面电荷与栅压有关.EcEFi积累模式P-Si图示为积累模式的能带图,施主型界面态存在净的正电荷.禁带中央EFEV若改变删压,使能带图成图b的形式,界面处EF=EFi所有界面态均呈电中性—这种偏置状态为禁带中央.界面电荷效应*反型模式CFB同样改变删压,使能带图成图c的形式时,界面处EF>EFi受主型界面态存在净的负电荷.对P衬底MOS电容,由于栅氧化层电荷的存在,使C-V曲线向负栅压方向移动.由于界面态电荷的存在,C-V曲线不仅会产生偏移,而且会变的平滑.通过测量MOS的C-V特性判别器件的界面态密度等.11.3MOSFET基本工作原理增强型:n沟道/p沟道;耗尽型:n沟道/p沟道;1.基本结构分类SiO2L+n+njrZp衬底源极栅极漏极Ln+rjdP-Si源极栅极漏极n+3个电极:高掺杂或结合金属硅化物的多晶硅;第4点为连接衬底的欧姆接触.基本器件参数:

沟道长度L(两n+p冶金结间距),沟道宽度Z,氧化层厚度d,结深rj及衬底掺杂浓度NA.器件中央部分即为MOS二极管.2.基本工作原理①加VGS<VT(阈值电压)和较小的VDS没有形成电子反型层(导电沟道),漏极到衬底的pn结反偏

ID=0.②

加VGS>VT(阈值电压)和较小的VDS形成电子反型层(导电沟道),电流从漏极流向源极

ID>0.此时沟道作用如同电阻,电流ID与VDS成比例,如图恒定电阻所示的线性区．VGS>VT+VDS基本工作原理VDS较小时,沟道表现为电阻特性ID=gdVDS沟道电导nndQLWg¢=mmn—反型层中电子迁移率;Q¢n—单位面积反型层电荷量.由器件结构参数,可得由于Q¢n为栅压的函数gd为栅压的函数ID为栅压的函数.对于较小的VDS,VGS<VT时,ID~0;VGS>VT后,随VGS增加,斜率增大.基本工作原理基本工作原理沟道夹断后,若VG不变,VDS持续增,超过夹断电压的部分降落夹断区上,夹断区随VDS增大而展宽,夹断点向内移动,反型层内电场增而反型载流子数减,二者共同作用的结果是单位时间流过的载流子数(即电流)不变;载流子漂移到夹断点,立即被夹断区的强电场扫入D区,形成漏源电流,该电流不随VDS的增大而变化,即达到饱和.强反型时,D-S电流通过沟道时在其上产生压降,即沟道压降=VDS

绝缘层上的有效压降从S到D端逐渐减小反型层厚度不等,沟道中各处电子浓度不等;VD持续增加到D端的有效压降低于表面强反型所需的阈值电压VT时,靠近D处的反型层厚度→0,此处称为夹断点,如图.电流电压特性*

])(2[22DSDSTGSOXnDVVVVLCWI--=m非饱和区理想的电流-电压关系,饱和区2)(2TGSOXnDVVLCWI-=mN沟道MOSFET的电流电压特性3.小信号跨导定义:相对于栅压的漏电流变化.由式(11.58),在非饱和区,可得DSOXnmLVLCWg·=m由式(11.59),在饱和区,可得)()(TGSOXnGSDmsVVLCWVsatIg-=¶¶=m常数=¶¶=VDGSDmVIg小信号导纳*常数=¶¶=VGSDDdVIg定义:由前面的式子,在非饱和区,可得)(DSTGSOXndVVVLCWg--=m线性区的电阻,称为导通电阻,可用下式表示)(TGSOXnVVLCW-»m)(1TGSOXndnoVVCWLgR-==m4.衬底偏置效应VSB=0时,有)2(2(max)fpasdTaSDNexeNQfe-=-=¢VSB>0时,空间电荷区增,有)2(2SBfpasdaSDVNexeNQ+-=-=¢fe衬底偏置效应空间电荷密度变化量]22[2fpSBfpasSDVNeQffe-+-=¢D阈值电压将增加,其增量]22[2fpSBfpoxasoxSDTVCNeCQVffe-+=¢D-=D11.4频率特性1.小信号等效电路N沟道MOSFET的固有电阻和电容.G-D附近沟道电荷的相互作用G-S附近沟道电荷的相互作用G-D交叠电容G-S交叠电容源极电阻漏极电阻漏-衬底结电容G-S间电压控制沟道电流1.小信号等效电路共源n沟道小信号等效电路内部g-s间电压控制沟道电流总栅-漏电容总栅-源电容ID-VDS动态电阻简化低频小信号等效电路gmVgsrds+-+-VgsGSDrds数值通常较大,rds>>Rd时,可认为r