2_MOSFET物理与特性
时间：2025-04-06
数字集成电路设计
集成电设路计列系第3章 MSFOT物理E特性与1
上一
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讲要内容主 :1传.门输用：应始终控，制数据流制控要点如何进：行钟同步；如时何改数据保持时善间
2 MOSF.T空间E构结点：构成I要及MOSCEFT的向结横构和向结纵，构及以此衍由的工艺生 次层和平面版图；MSFOE开T的基本物关理程。
过 .半导3物体理基础要点：半导的体定义特性、、型类；几参个：数掺杂、电阻率迁移率、2
Updta e012.190
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上一主讲内要容 :1.传 门输应用始：控终制数，据流控制要点:如进行何钟同时；步如改何数据保善持时
间 .M2SFOE空T结间构要点：构成ICM及OSETF的向横结构和向纵构，结以由及衍此的工生 层艺和次平面版图M;OFETS开关的本基理过程。物
3 半.导物理体础要基点：半体导的定义、特性、类型几；个参：数掺杂电阻、率、迁移率3
Udatp e2101.90
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本章概要 述概 导体物理半基础 pn结 MOFSTE物理学 nFE I-VT特 性 尺寸小EF T p FT EI-特V性 FT开E关性特 COM物S理结构 SIPE模型C4
Updaet 2101.0
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9本参考章书
oJnh P .Uymure, Iatroductnio tno LVISCir citsua dnSy tses,mJ on hWiely &oSsn, ncI.,20 20. haCtpre 3s 中.本：译润周德，超大译模规成集电路与统系导论，电工子业 出社版20,40.1。第章3。
Jan M. aRbae yetal ,.iDgital Intgeater CdrciutiA :esDgni
Pesprctiee,v2rd Editon,iAannhat Cahndaraksn,BorivojeaNkioilc20,3. C0hatepsr3。 中译本： 周德等译润，数字集电路-成路、系统与设电计，电子工业版社出，200.140第3章。。
5Upadet 011.29
0低
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频镜 中抑像接 收器制横向构(版图)实例结：435MHz无线 通接收信片芯
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纵向构(结工层艺 )实例0:.18umCM O S片
I芯C视为大可量积木块 组的合，这的样木 块主要是晶体积管以 及这将晶些体管连接起 来的连线互，还少有 量二的极、电阻管、电 等。容
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.3 1述概基本材料构
成连层：互层单多、层 ，接连源有器件， 体导Al(C,,uopl ySi
绝)缘：层栅化氧、场层化氧，形成栅层电 、隔容有离器源及互连件，线缘绝体( SiO)2IC造首制要形先不同成材料的，然层后不在同 材料的层形上所成的需形。图C对OSM字数IC,由 nF只TE、FpTE和连线互成，构无其它型类体晶和管 源无元。件于其它对类型C,I不却定如一。此在本 章，姑且为认互线是电连理想的导，体考不虑其寄生电容及 寄生电阻，对这大尺器件寸是合理的，对 尺小器寸件不则。行对互线连寄生应及 效时延讨论的“见连”互章。一8 有源器件： n层FT 、 pFEET 、p 结二 管，极半体导S(i)料材Updtea2 011.90
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.13概 述
本视图基一层金属体立图
二视层属金9Upade 2011t09.3
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1 .述I概物C理
设计需定确 物设计理的目标
层各放叠序：取次决于工艺流程，由侧视表图 征，加工家厂提供
层图各形状与尺形寸取：决于版图计，由顶 视图设表征，IC设计者供
提艺工流程版图设计10
Udptea201 1.9
0
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.1 概述G S D3
OSMFT基E结本构nETFG断开(G0=nF,T;E=G1,FETp
S)
闭合(GD=,1nETF;=G0,FpTE)
FEpT电路符 1号
1图形式
版开关状态pUdta 2011e09
.3
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1 .述概艺表工
M征OFET基S视图本版表图征侧视图
三维视
12图视图Upd顶ae 20t110.9
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31 .述概
题问漏区、源、沟道区区的材 有何区料？
别 FnE和TpETF何区有？别沟为道何有导时、有电时导不？电沟道31pdUta e210109.
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3.2半导体 物基理 础 什么是半导体？
半导体导体：阻电率106-~0-41· Ωmc如A,、lC、Auu等绝 体：缘阻率电>110Ω·0cm, 橡如胶陶、、塑料瓷等半导体电阻： 10-3率~10Ω·9 c,m如i、Ge、GaAsS等Si 原密子的度1/0112 半 导为何有用？体 导电能受力掺、温度、杂光等因照素影的响非常显本著征半体导不含杂质：载，流子度1密.451x00cm-13( T3=00,KiS), 电阻率2.3x1054Ω cm·杂质半导：体含质杂载流，子密度114~10109m-c3, 电征本i的100万S倍 率1阻10Ω·~ c本m半导征体Si载的子流度密为in1=.4x15100m-c3(=T030K,称为本征载子密流度),有只iS 原子的密度siN=x5102c2-m3的/11102,可见导体中半只有很少电的子或空穴)参与导电(。但是 ，质杂的掺可以大大入增半加导的体流载数目子，从而著改显变导其电力能 。1U4pdat 2e11.009
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.2 半3导物体理础基 导体中半载的子类型 流
载子流
流子载半：体中可导自由动的移导粒电子电子：带个一子电量的电电荷负+q 空穴带：一电子电个量正电荷的q- q1.6021 0 91 库仑
空穴导电过的可程以做是电子看不填断充位空的过15U程pdtea 201.190
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3.2 半体导物基础 半理导体的载流中子目数载流子目数电子密度
n p ni2本载流征密子 度穴空度密
n的数i值温与度和照有关光与，导半体的导类电型及掺无杂 (关=3T0K0时，ni =145x10.1cm0-,3Si 若n> )i n则n>>p,,此称电 …… 此处隐藏：1868字，全部文档内容请下载后查看。喜欢就下载吧 ……
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