[VIP第1年] 指数:3
首先考察一个更简单的器件--MOS电容--能更好的理解MOS管。这个器件有两个电极，一个是金属，另一个是extrinsicsilicon(外在硅)，他们之间由一薄层二氧化硅分隔开。金属极就是GATE，而半导体端就是backgate或者body。他们之间的绝缘氧化层称为gatedielectric(栅介质)。图示中的器件有一个轻掺杂P型硅做成的backgate。这个MOS电容的电特性能通过把backgate接地，gate接不同的电压来说明。MOS电容的GATE电位是0V。金属GATE和半导体BACKGATE在WORKFUNCTION上的差异在电介质上产生了一个小电场。在器件中，这个电场使金属极带轻微的正电位，P型硅负电位。这个电场把硅中底层的电子吸引到表面来，它同时把空穴排斥出表面。这个电场太弱了，所以载流子浓度的变化非常小，对器件整体的特性影响也非常小。当MOS电容的GATE相对于BACKGATE正偏置时发生的情况。穿过GATEDIELECTRIC的电场加强了，有更多的电子从衬底被拉了上来。同时，空穴被排斥出表面。随着GATE电压的升高，会出现表面的电子比空穴多的情况。由于过剩的电子，硅表层看上去就像N型硅。掺杂极性的反转被称为inversion，反转的硅层叫做channel。随着GATE电压的持续不断升高，越来越多的电子在表面积累。
随着社会的进步和发展，MOS管在电子行业的应用越来越广，萨科微电子SLKOR作为能够研发生产碳化硅SiC产品的“碳化硅**”，必须来科普一下这方面的知识。MOS即MOSFET的简写，全称是金属氧化物场效应晶体管。就是利用输入回路的电场效应来控制输出回路电流的一种半导体器件。MOS管的构造、原理、特性、符号规则和封装种类等，大致如下。1、MOS管的构造：MOS管的构造是在一块掺杂浓度较低的P型半导体硅衬底上，用半导体光刻、扩散工艺制作两个高掺杂浓度的N+区，并用金属铝引出两个电极，分别作为漏极D和源极S。然后在漏极和源极之间的P型半导体表面复盖一层很薄的二氧化硅（Si02）绝缘层膜，在再这个绝缘层膜上装上一个铝电极，作为栅极G。这就构成了一个N沟道（NPN型）增强型MOS管。它的栅极和其它电极间是绝缘的。同样用上述相同的方法在一块掺杂浓度较低的N型半导体硅衬底上，用半导体光刻、扩散工艺制作两个高掺杂浓度的P+区，及上述相同的栅极制作过程，就制成为一个P沟道（PNP型）增强型MOS管。图1-1所示（a）、（b）分别是P沟道MOS管道结构图和符号。2、MOS管的工作原理：从图1-2-（a）可以看出，增强型MOS管的漏极D和源极S之间有两个背靠背的PN结。
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