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文档简介

金属－氧化物－半导体场效应晶体管MetalOxideSemiconductorFiledEffectTransistor

MOSFET姓名：黄钰凯导师：凌智勇半导体定义：半导体(semiconductor），指常温下导电性能介于导体(conductor)与绝缘体(insulator)之间的材料。半导体按化学成分分类锗和硅是最常用的元素半导体；化合物半导体包括第Ⅲ和第Ⅴ族化合物（砷化镓、磷化镓等）、第Ⅱ和第Ⅵ族化合物(硫化镉、硫化锌等)、氧化物(锰、铬、铁、铜的氧化物),以及由Ⅲ-Ⅴ族化合物和Ⅱ-Ⅵ族化合物组成的固溶体（镓铝砷、镓砷磷等）。PN结的形成过程在无外电场和其它激发作用下，参与扩散运动的多子数目等于参与漂移运动的少子数目，从而达到动态平衡，形成PN结。晶体管晶体管，本名是半导体三极管，是内部含有两个PN结，外部通常为三个引出电极的半导体器件。由两个背靠背PN结构成的具有电流放大作用的晶体三极管，双极型晶体管有两种基本结构：PNP型和NPN型。双极型晶体管分类NPN型三极管，由三块半导体构成，其中两块N型和一块P型半导体组成，P型半导体在中间，两块N型半导体在两侧。晶体管的特性曲线饱和区：iC明显受vCE控制的区域，该区域内，一般vCE＜0.7V(硅管)，iC不受iB控制。此时，发射结正偏，集电结正偏或反偏电压很小。放大区：iC平行于vCE轴的区域，曲线基本平行等距，说明iC主要受iB控制此时，发射结正偏，集电结反偏。晶体管的特性曲线截止区：iC接近零的区域，相当iB=0的曲线的下方。此时，vBE小于死区电压。此时，发射结和集电结均反向偏置金属-氧化物-半导体绝缘栅型场效应管

(Metal-Oxide-SemiconductortypeFET)MOSFET由一个MOS电容和靠近MOS栅控区域的两个PN结组成。

栅氧化层硅衬底源区－沟道区－漏区

器件版图和结构参数

结构参数：沟道长度L、沟道宽度W、栅氧化层厚度T、

源漏PN结结深X材料参数：衬底掺杂浓度N、载流子迁移率u

工作原理电路连接PP+N+N+SGDUVDS-+栅衬之间相当于以SiO2为介质的平板电容器。-+

VGS

直流特性的定性描述：转移特性

工作在饱和区时，MOS管的正向受控作用，服从平方律关系式：NEMOS管输出特性曲线输出特性曲线可划分四个区域：非饱和区、饱和区、截止区、击穿区。

非饱和区（又称可变电阻区）特点：ID同时受UGS与UDS的控制。ID/mAVDS/V0VDS=VGS–VGS(th)VGS=5V3.5V4V4.5VNEMOS管输出特性曲线

饱和区（又称恒流区）特点：ID只受UGS控制，而与UDS近似无关，表现出类似三极管的正向受控作用。

VGS(th)—开启电压，开始有ID时对应的VGS值

击穿区

截止区（ID=0以下的区域）IG≈0，ID≈0输出特性曲线ID=0时对应的VGS值夹断电压VGS（off）。VGS=0时对应的ID值饱和漏电流IDSSID/mAVDS/V0VDS=VGS–V

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