爱情公寓张伟梦游视频:什么是MOSFET?
来源:百度文库 编辑:中财网 时间:2024/05/06 11:28:26
什么是MOSFET?
MOSFET金属-氧化层-半导体-场效晶体管,简称金氧半场效晶体管(Metal-Oxide-Semiconductor Field-Effect Transistor, MOSFET)是一种可以广泛使用在类比电路与数位电路的场效晶体管(field-effect transistor)。MOSFET依照其“通道”的极性不同,可分为n-type与p-type的MOSFET,通常又称为NMOSFET与PMOSFET,其他简称尚包括NMOS FET、PMOS FET、nMOSFET、pMOSFET等。
从目前的角度来看MOSFET的命名,事实上会让人得到错误的印象。因为MOSFET里代表“metal”的第一个字母M在当下大部分同类的元件里是不存在的。早期MOSFET的栅极(gate electrode)使用金属作为其材料,但随著半导体技术的进步,现代的MOSFET栅极早已用多晶硅取代了金属。
MOSFET在概念上属于“绝缘栅极场效晶体管”(Insulated-Gate Field Effect Transistor, IGFET),而IGFET的栅极绝缘层有可能是其他物质而非MOSFET使用的氧化层。有些人在提到拥有多晶硅栅极的场效晶体管元件时比较喜欢用IGFET,但是这些IGFET多半指的是MOSFET。
MOSFET里的氧化层位于其通道上方,依照其操作电压的不同,这层氧化物的厚度仅有数十至数百埃(Å)不等,通常材料是二氧化硅(silicon dioxide, SiO2),不过有些新的进阶制程已经可以使用如氮氧化硅(silicon oxynitride, SiON)做为氧化层之用。
今日半导体元件的材料通常以硅(silicon)为首选,但是也有些半导体公司发展出使用其他半导体材料的制程,当中最著名的例如IBM使用硅与锗(germanium)的混合物所发展的硅锗制程(silicon-germanium process, SiGe process)。而可惜的是很多拥有良好电性的半导体材料,如砷化镓(gallium arsenide, GaAs),因为无法在表面长出品质够好的氧化层,所以无法用来制造MOSFET元件。
当一个够大的电位差施于MOSFET的栅极与源极(source)之间时,电场会在氧化层下方的半导体表面形成感应电荷,而这时所谓的“反型层”(inversion channel)就会形成。通道的极性与其漏极(drain)与源极相同,假设漏极和源极是n-type,那么通道也会是n-type。通道形成后,MOSFET即可让电流通过,而依据施于栅极的电压值不同,可由MOSFET的通道流过的电流大小亦会受其控制而改变。
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