MOSFET問題

一般的MOS零件 如何知道 W/L比? 如何算出?

怎麼得到他的載子移動率?

目前在做MOS的量測 ,Vt跟一些ID-VD ID-VG C-V都以量測出來

卡在 W/L比 和 載子的移動率 不知道如何得到

希望各位高手們可以給我一些指導

感謝你的回答

Update:

維基百科我已經看過了~沒有我要的

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  • 文昌
    Lv 7
    1 decade ago
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    MOSFET問題

    一般的MOS零件 如何知道 W/L比? 如何算出?

    金屬-氧化層-半導體-場效電晶體,簡稱金氧半場效電晶體(Metal-Oxide-Semiconductor Field-Effect Transistor, MOSFET)是一種可以廣泛使用在模擬電路與數字電路的場效電晶體(field-effect transistor)。MOSFET依照其「通道」的極性不同,可分為n-type與p-type的MOSFET,通常又稱為NMOSFET與PMOSFET,其他簡稱尚包括NMOS FET、PMOS FET、nMOSFET、pMOSFET等。

    從目前的角度來看MOSFET的命名,事實上會讓人得到錯誤的印象。因為MOSFET裡代表「metal」的第一個字母M在當下大部分同類的元件裡是不存在的。早期MOSFET的閘極(gate electrode)使用金屬作為其材料,但隨著半導體技術的進步,現代的MOSFET閘極早已用多晶矽取代了金屬。

    當一個電壓施加在MOS電容的兩端時,半導體的電荷分佈也會跟著改變。考慮一個p-type的半導體(電洞濃度為NA)形成的MOS電容,當一個正的電壓VGB施加在閘極與基極端(如圖)時,電洞的濃度會減少,電子的濃度會增加。當VGB夠強時,接近閘極端的電子濃度會超過電洞。這個在p-type半導體中,電子濃度(帶負電荷)超過電洞(帶正電荷)濃度的區域,便是所謂的反轉層(inversion layer)。

    MOS電容的特性決定了MOSFET的操作特性,但是一個完整的MOSFET結構還需要一個提供多數載子(majority carrier)的源極以及接受這些多數載子的汲極。

    線性區(三極區)(linear or triode region)

    當VGS>Vth、且VDS<VGS−Vth,此處VDS為NMOS汲極至源極的電壓,則這顆NMOS為導通的狀況,在氧化層下方的通道也已形成。此時這顆NMOS的行為類似一個壓控電阻(voltage-controlled resistor),而由汲極流出的電流大小為:

    圖片參考:http://upload.wikimedia.org/math/a/7/1/a713a6eb38e...

    }-

    μn是載子遷移率(carrier mobility)、W是MOSFET的閘極寬度、L是MOSFET的閘極長度,而Cox則是閘極氧化層的單位電容大小。在這個區域內,MOSFET的電流—電壓關係有如一個線性方程式,因而稱為線性區。

    飽和區(saturation region)

    當VGS>Vth、且VDS>VGS-Vth,這顆MOSFET為導通的狀況,也形成了通道讓電流通過。但是隨著汲極電壓增加,超過閘極電壓時,會使得接近汲極區的反轉層電荷為零,此處的通道消失(如圖),這種狀況稱之為「夾止」(pinch-off)。在這種狀況下,由源極出發的載子經由通道到達夾止點時,會被注入汲極周圍的空間電荷區(space charge region),再被電場掃入汲極。此時通過MOSFET的電流與其汲極—源極間的電壓且VDS無關,只與閘極電壓有關,關係式如下:

    圖片參考:http://upload.wikimedia.org/math/d/4/4/d444d1cf337...

    }-

    圖片參考:http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thum...

    圖片參考:http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thum...

    圖片參考:http://zh.wikipedia.org/skins-1.5/common/images/ma...

    MOSFET在飽和區操作的截面圖

    Source(s): 維基百科
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