MOSFET的重要部位：金屬—氧化層—半導(dǎo)體電容，金屬—氧化層—半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)MOSFET在結(jié)構(gòu)上以一個(gè)金屬—氧化層—半導(dǎo)體的電容為重要，氧化層的材料多半是二氧化硅，其下是作為基極的硅，而其上則是作為柵極的多晶硅。這樣子的結(jié)構(gòu)正好等于一個(gè)電容器（capacitor），氧化層扮演電容器中介電質(zhì)（dielectric material）的角色，而電容值由氧化層的厚度與二氧化硅的介電常數(shù)（dielectric constant）來(lái)決定。柵極多晶硅與基極的硅則成為MOS電容的兩個(gè)端點(diǎn)。MOSFET的使用應(yīng)該注意什么事項(xiàng)？大型MOSFET市場(chǎng)

MOSFET開(kāi)關(guān)基礎(chǔ)知識(shí)：一般來(lái)講,三極管是電流驅(qū)動(dòng)的,MOSFET是電壓驅(qū)動(dòng)的，這樣也可以節(jié)省系統(tǒng)功耗吧,在做開(kāi)關(guān)管時(shí)有一個(gè)必須注意的事項(xiàng)就是輸入和輸入兩端間的管壓降問(wèn)題,比如一個(gè)5V的電源,經(jīng)過(guò)管子后可能變?yōu)榱?.5V,這時(shí)候要考慮負(fù)載能不能接受了,類似的問(wèn)題還有在使用二極管的時(shí)候(尤其是做電壓反接保護(hù)時(shí))也要注意管子的壓降問(wèn)題。MOSFET的開(kāi)關(guān)速度和Cin充放電有很大關(guān)系，使用者無(wú)法降低Cin， 但可降低驅(qū)動(dòng)電路內(nèi)阻Rs減小時(shí)間常數(shù)，加快開(kāi)關(guān)速度，MOSFET只靠多子導(dǎo)電，不存在少子儲(chǔ)存效應(yīng)，因而關(guān)斷過(guò)程非常迅速，開(kāi)關(guān)時(shí)間在10— 100ns之間，工作頻率可達(dá)100kHz以上，是主要電力電子器件中很高的。場(chǎng)控器件靜態(tài)時(shí)幾乎不需輸入電流。但在開(kāi)關(guān)過(guò)程中需對(duì)輸入電容充放電，仍需一定的驅(qū)動(dòng)功率。開(kāi)關(guān)頻率越高，所需要的驅(qū)動(dòng)功率越大。小型MOSFET哪家好MOSFET的臨界電壓是由柵極與通道材料的功函數(shù)之間的差異來(lái)決定的 。

場(chǎng)效應(yīng)管是利用多數(shù)載流子導(dǎo)電，所以稱之為單極型器件，而雙極結(jié)型晶體管是即有多數(shù)載流子，也利用少數(shù)載流子導(dǎo)電。因此被稱之為雙極型器件。4、場(chǎng)效應(yīng)管能在很小電流和很低電壓的條件下工作，而且它的制造工藝可以很方便地把很多場(chǎng)效應(yīng)管集成在一塊硅片上，因此場(chǎng)效應(yīng)管在大規(guī)模集成電路中得到了 的應(yīng)用。MOSFET在1960年由貝爾實(shí)驗(yàn)室（Bell Lab.）的D. Kahng和 Martin Atalla 實(shí)作成功，這種元件的操作原理和1947年蕭克萊（William Shockley）等人發(fā)明的雙載流子結(jié)型晶體管（Bipolar Junction Transistor,BJT）截然不同，且因?yàn)橹圃斐杀镜土c使用面積較小、高整合度的優(yōu)勢(shì)，在大型集成電路（Large-Scale Integrated Circuits,LSI）或是超大型集成電路（Very Large-Scale Integrated Circuits,VLSI）的領(lǐng)域里，重要性遠(yuǎn)超過(guò)BJT。

MOSFET的尺寸縮小后出現(xiàn)的困難把MOSFET的尺寸縮小到一微米以下對(duì)于半導(dǎo)體制程而言是個(gè)挑戰(zhàn)，不過(guò)新挑戰(zhàn)多半來(lái)自尺寸越來(lái)越小的MOSFET元件所帶來(lái)過(guò)去不曾出現(xiàn)的物理效應(yīng)。次臨限傳導(dǎo)由于MOSFET柵極氧化層的厚度也不斷減少，所以柵極電壓的上限也隨之變少，以免過(guò)大的電壓造成柵極氧化層崩潰（breakdown）。為了維持同樣的性能，MOSFET的臨界電壓也必須降低，但是這也造成了MOSFET越來(lái)越難以完全關(guān)閉。也就是說(shuō)，足以造成MOSFET通道區(qū)發(fā)生弱反轉(zhuǎn)的柵極電壓會(huì)比從前更低，于是所謂的次臨限電流（subthreshold current）造成的問(wèn)題會(huì)比過(guò)去更嚴(yán)重，特別是 的集成電路芯片所含有的晶體管數(shù)量劇增，在某些VLSI的芯片，次臨限傳導(dǎo)造成的功率消耗竟然占了總功率消耗的一半以上。常見(jiàn)的MOSFET技術(shù)有：雙柵極MOSFET。

過(guò)去數(shù)十年來(lái)，MOSFET的尺寸不斷地變小。早期的集成電路MOSFET制程里，通道長(zhǎng)度約在幾個(gè)微米（micrometer）的等級(jí)。但是到了現(xiàn)在的集成電路制程，這個(gè)參數(shù)已經(jīng)縮小了幾十倍甚至超過(guò)一百倍。至90年代末，MOSFET尺寸不斷縮小，讓集成電路的效能大幅提升，而從歷史的角度來(lái)看，這些技術(shù)上的突破和半導(dǎo)體制程的進(jìn)步有著密不可分的關(guān)系。我們希望MOSFET的尺寸能越小越好。越小的MOSFET象征其通道長(zhǎng)度減少，讓通道的等效電阻也減少，可以讓更多電流通過(guò)。雖然通道寬度也可能跟著變小而讓通道等效電阻變大，但是如果能降低單位電阻的大小，那么這個(gè)問(wèn)題就可以解決。MOSFET的面積越小，制造芯片的成本就可以降低。大型MOSFET市場(chǎng)

MOSFET需要的驅(qū)動(dòng)功率小，開(kāi)關(guān)速度快，工作頻率高；大型MOSFET市場(chǎng)

柵極氧化層隨著MOSFET尺寸變小而越來(lái)越薄，主流的半導(dǎo)體制程中，甚至已經(jīng)做出厚度 有1.2納米的柵極氧化層，大約等于5個(gè)原子疊在一起的厚度而已。在這種尺度下，所有的物理現(xiàn)象都在量子力學(xué)所規(guī)范的世界內(nèi)，例如電子的穿隧效應(yīng)（tunneling effect）。因?yàn)榇┧硇?yīng)，有些電子有機(jī)會(huì)越過(guò)氧化層所形成的位能障壁（potential barrier）而產(chǎn)生漏電流，這也是 集成電路芯片功耗的來(lái)源之一。為了解決這個(gè)問(wèn)題，有一些介電常數(shù)比二氧化硅更高的物質(zhì)被用在柵極氧化層中。例如鉿（Hafnium）和鋯（Zirconium）的金屬氧化物（二氧化鉿、二氧化鋯）等高介電常數(shù)的物質(zhì)均能有效降低柵極漏電流。柵極氧化層的介電常數(shù)增加后，柵極的厚度便能增加而維持一樣的電容大小。而較厚的柵極氧化層又可以降低電子透過(guò)穿隧效應(yīng)穿過(guò)氧化層的機(jī)率，進(jìn)而降低漏電流。不過(guò)利用新材料制作的柵極氧化層也必須考慮其位能障壁的高度，因?yàn)檫@些新材料的傳導(dǎo)帶（conduction band）和價(jià)帶（valence band）和半導(dǎo)體的傳導(dǎo)帶與價(jià)帶的差距比二氧化硅?。ǘ趸璧膫鲗?dǎo)帶和硅之間的高度差約為8ev），所以仍然有可能導(dǎo)致柵極漏電流出現(xiàn)。大型MOSFET市場(chǎng)

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