场效应晶体管代表m等等O.希德S.emiradion.F我E.这个效果T.ransistor。MOSFET是电容器操作的晶体管装置。电容器扮演操作A的基本作用场效应晶体管.我们也称这个设备为绝缘栅场效应晶体管(IGFET.)或金属绝缘体场效应晶体管(MIFET)。为什么我们打电话,所以当我们研究这个晶体管装置的结构特征时,我们会理解。我们必须看看MOSFET的建设MOSFET的工作原理.从构造上讲,我们可以将设备分为四种类型。
- P - 通道增强MOSFET
- n - 通道增强MOSFET
- P - 通道耗尽MOSFET
- N - 通道耗尽MOSFET
P - 通道增强MOSFET
我们也称P沟道MOSFET.作为PMOS..在这里,轻掺杂n型半导体的衬底形成了器件的主体。为此我们通常使用硅或砷化镓半导体材料。两个重掺杂的p型区域在体内以一定的距离L分开,我们称这个距离L为频道长度并且它是1μm的顺序。现在有一层薄的二氧化硅(SiO2)在基材的顶部。我们也可以用Al2O.3.但是SiO2是最常见的。衬底上的这一层表现为电介质。有一个铝板安装在这个硅的顶部2介电层。
现在铝板,电介质和半导体衬底在装置上形成电容器。
连接到两个p型区域的端子分别是器件的源极(S)和漏极(D)。从电容器的铝板上投射出来的端子是器件的栅极(G)。我们还将mosfet的源体与地连接,以方便在mosfet运行期间按照要求提供和提取自由电子。现在让我们在栅极(G)施加一个负电压。这将在电容器的铝板上产生负的静态电位。由于电容作用,正电荷在介电层下面积聚。
基本上,N型衬底的该部分的自由电子由于负栅极板的排斥而被移开,因此在此出现未覆盖的正离子层。现在,如果我们进一步增加栅极端子处的负电压,在特定电压称为阈值电压之后,由于静电力,在SIO下方的晶体的共价键2层开始打破。因此,电子-空穴对就产生了。由于栅极的负性,空穴被吸引,自由电子被抵消。这样,孔洞的浓度就会增加,形成一个孔洞从源到漏的通道。空穴也来自重掺杂的p型源极和漏极区域。由于通道中孔的集中,通道在性质上变得具有导电性,电流可以通过这个通道。现在让我们在漏极端子处施加负电压。漏极区域中的负电压降低了栅极和漏极之间的电压差,结果减小,结果,导电通道的宽度降低到漏极区域,如下所示。同时,电流从源流到箭头所示的漏极。
MOSFET中创建的频道提供对来自源电流的电流耗尽。这电阻通道取决于通道的横截面,并且通道的横截面再次取决于所施加的负栅极电压。因此,我们可以通过施加的栅极电压的帮助控制来自源的电流以耗尽,因此MOSFET是电压控制的电子设备。由于孔的浓度形成通道,并且由于负栅极电压的增加,通过通道的电流得到增强,我们将MOSFET命名为P - 通道增强MOSFET。
n - 通道增强MOSFET
N通道增强MOSFET的工作原理与P通道增强MOSFET相似,但两者只是在操作和结构上有所不同。在N通道增强MOSFET中,轻掺杂p型衬底形成器件体,源极和漏极区域重掺杂N型杂质。这里我们也通常将体和源与地电势连接起来。现在,我们给栅极端加一个正电压。由于栅极的正电荷和相应的电容效应,自由电子即p型衬底的少数载流子被吸引到栅极上,通过与空穴重新结合,在介电层的正下方形成一层负的裸露离子。如果我们不断增加正栅电压,在阈值电压水平之后,重新组合过程达到饱和,然后自由电子开始在这个地方积累,形成一个自由电子的导电通道。自由电子也来自重掺杂的源漏n型区。现在如果我们在漏极处施加正电压,电流就开始流过通道。通道的电阻取决于通道中自由电子的数量,而通道中自由电子的数量又取决于器件的门电势。由于自由电子的浓度形成通道,而通过通道的电流由于栅极电压的增加而增强,我们将这种MOSFET命名为N通道增强MOSFET。
N - 通道耗尽MOSFET
这耗尽型MOSFET的工作原理与增强MOSFET有点不同。N - 通道耗尽MOSFET基板(主体)是P型半导体.源极和漏极区域是重掺杂的n型半导体.源区和漏区之间的空间由N型杂质扩散。现在,如果我们在源极和漏极之间施加电位差,则电流开始流过基板的整个N区域。现在,让我们在栅极端施加一个负电压。由于电容效应,在SiO下方的n区,自由电子被撤销并向下移动2介电层。结果,在SIO下将存在阳性未覆盖的离子层2介电层。这样,通道中载流子就会耗尽,因此通道的整体电导率就会降低。在这种情况下,对漏极施加相同的电压,漏极电流会减小。这里我们已经看到,我们可以控制漏极电流通过改变损耗载流子在沟道,因此我们称它为损耗MOSFET。这里,漏极处于正电位,栅极处于负电位,源极处于零电位。因此漏极与栅极之间的电压差大于源极与栅极之间的电压差,因此耗尽层向漏极的宽度大于向源极的宽度。
P - 通道耗尽MOSFET
CoTRuceWiene A P沟道耗尽MOSFET与N通道耗尽MOSFET相反。这里,预设通道由掺杂P型源极和漏区之间的p型杂质制成。当我们在栅极端子处施加正电压时,由于静电动作,少数载体I.E.P型区域的自由电子被吸引并在那里形成静态负杂质离子。因此,在通道中形成耗尽区域,因此,通道的电导率降低。以这种方式,通过在栅极下施加正电压,我们可以控制漏极电流。