2014年12月30日 星期二

MOS_1




1.MOS電晶體的工作原理
依照施加在閘極(Gate)、汲極(Drain)、源極(Source)三點的偏壓不同,MOS電晶體會不同的操作區間:
線性區
如圖一, 、且 ,閘極氧化層下的表面會反轉,且會有漂移電流從汲極流向源極。若 夠小,臨界電壓與空乏層都會保持不變。





飽和區(夾止區)

如圖二, 、且 ,隨著汲極電壓增加到超過閘極電壓時,會使接近汲極的反轉區電荷歸零,造成此處的通道消失,這種情況稱作夾止。若 繼續增大,會使汲極與源極之間的空乏區慢慢擴展到源極,此時被稱為貫穿。在這種情況下,元件會有大電流通過,且導致元件失效。




2.MOS電晶體的狀態
隨著 的正負大小,MOS電晶體會有三種狀態:
聚積
如圖三,當 ,基底的電洞會被吸附到閘極氧化層下,使得閘極電極與基底電極之間形成一電容。


空乏
如圖四,當 的電位不足以吸引大量的電洞、電子至閘極氧化層下方,就會在閘極下方產生出一個空乏通道,空乏通道與基底之間還會產生一個空乏電容,此電容是由氧化層電容與空乏電容串聯構成。


強反轉

夠大時,電子會被吸引到閘極下方,此時閘極氧化層下方的矽表面會從N型反轉成P型。

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