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文档简介

1、7.7金属一绝缘体一半导体和MOS反型层MIS体系：金属一绝缘体一半导体(MetalInsulatorSemiconductor)MOS体系：金属一氧化物一半导体(MetalOxideSemiconductor)MIS结构的一种特殊形式MOS有着许多主要的应用1) 绝缘栅场效应管：存储信息2)集成电路：计算机RAM3)电荷耦合器件：CCD存储信号,转换信号金属层栅极氧化物(Si。? lOOnm)半导体接地XCH007 015 02V0一P型半导体 1)在栅极施加电压为负时，半导体中的空穴被吸收到IS表 面，并在表面处形成带正电荷的空穴积累层2) 在栅极施加电压为正时，半导体中的多数载流子空 穴

2、被排斥离开IS表面少数载流离的受主电壬被吸好面处3）正电压较小 空穴被排斥，在表面处形成负电荷的耗尽层为屏蔽栅极正 电压，耗尽层具 有一定的厚度 d微米量级XCH007_016_01空间电荷区El Esdx空间电荷区存在电场，使能带发生弯曲 对空穴来说形成一个势垒表面x=0相对于体内xd的电势差表面势：Vs栅极正电压增大时，表面势进一步增大 费密能级Ef从体内Ej之 下变成表面时Ej之上， 两者之差qVp满足qF =Ei -Ef一般形成反型层的条件qVQ2qVF=2（EEF）表面处电子浓度增加到等于或超过体内空穴的浓度反型层中的电子，一边是绝缘层 导带比半导体高出许 多，另一边是耗尽层空间电荷

3、区电场形成的势垒di voXCH007 015 02XCH007 015 03MetalInsulatorV0pSemiconductor电子被限制在表面附近能量最低的一个狭窄的区域 有时称反型层称为沟道P型半导体的表面反型层是电子构成的 N沟道在P型衬底的MOS体系中增加两个N型扩散区 源区S和漏区D，构成N沟道晶体管1) 一般情况下：栅极电压很 小，源区S和漏区D被P型区 隔开，即使在SD之间施加一 定的电压，由于SP和DP区 构成两个反向PN结D。N+Go-n+PSi ySubstrate只有微弱的PN反向结 电流S。2）栅极电压达到或超过一定的阈值,Insulator_P-Si表面处 形成反型层 电子的浓度大于体内空穴的浓度此时在SD施加一反型层将源区S和漏区D连接起来, 个电压，则会有明显的电流产生 3）通过控制栅极电压的极性和XCH007 018XCH007 018数值，使MOS晶体管处于导通和截止状态，源区S和漏区D之间的电

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