金属氧化物半导体场效应晶体管

超大规模的最重要的设备集成电路(包含超过100000人半导体设备二极管和晶体管等)金属氧化物半导体场效应晶体管(MOSFET)。MOSFET是家庭成员的场效应晶体管,其中包括MESFET和JFET。

一个透视图n声道输出的MOSFET所示图9。虽然它看起来类似于MESFET,有四个主要差异:(1)的来源和排水MOSFET整流pn连接而不是欧姆接触;(2)门是一种金属氧化物半导体结构,这意味着有一个insulator-silicon二氧化碳(SiO₂)金翔宇研制和金属电极之间的半导体衬底,而对于MESFET栅电极形成一个金属半导体接触;(3)栅电极的左边缘必须对齐或重叠的接触源促进设备操作,而在MESFET没有重叠的门和源接触;和MOSFET(4)是一个四端器件,以便有一个第四衬底接触除了源,排水,和栅电极,如MESFET的情况下。

的一个关键设备参数是渠道长度,l这是两人之间的距离吗n⁺- p连接,如示图9。当MOSFET是第一次开发,1960年,通道长度超过20微米(μ今天通道长度小于1米)。μm已经在批量生产制造,长度小于0.1μ一直在研究实验室创建的。

源通常是用作参考电压和接地。门无电压时,电极source-to-drain对应两个pn接头连接。目前唯一能流从源流失是一个小的漏电流。当一个高的正值偏见应用于门,大量的电子会被吸引到半导体表面,形成一层导电氧化下面。的n⁺源和n⁺排水现在由表面进行连接n层(或通道),一个大电流可以通过流。这个通道的电导可以通过不同门电压调制;电导也可以改变衬底偏置。

场效应晶体管的电流电压特性类似于所示图7 b。也有四种不同的场效电晶体,这取决于类型的导电层。四是n声道输出正常,n声道输出正常,p声道输出正常,p声道输出通常在mosfet。他们类似于MESFET品种。

MOSFET的主要原因超过了双极型晶体管和成为占主导地位的装置超大规模集成电路有:(1)MOSFET可以很容易地按比例缩小到较小的尺寸,(2)它消耗更少的电能,和(3)有相对简单的处理步骤,这导致一个高制造业收益率(也就是说,好的设备总)的比率。