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计算机MOS电晶体的基本现象

发布于:2019-01-02  |   作者:http://www.zxjsq.net  |   已聚集:人围观

制作计算机所使用的大型积体电路,是使用金属一氧化一半导体的技术。如果把一电极靠近半导体物质的表面,然后把电压加于电极上会改变半导体物质表面的导电性质,这种效应称为表面场效应,也就是构成MOS电晶体的基本现象。

半导体物质或基质可以为P型也可以为N型矽晶片。于晶体成长过程中在纯矽中加入少许的杂质就可以形成P—型矽晶,通常是加入硼。由于可移动的正电荷使矽变为半导体。正电荷的发生是由于矽原子的最外层失去了一个电子,此种正电荷通常称为电洞。由相同的原理N—型矽亦可由纯矽晶中加入磷而得,磷可于矽原子的最外层留下一可移动的电子。因此N—型矽的导电是由于可移动的负电荷构成。如果采用P—型的矽晶片,则须在基质中扩散两个N区,使此两区域变为N—型。电极的位置在两个N区之间,并由一薄层的介质(通常为氧化矽)与基质绝缘,介质的厚度在1000与1500之间。只要于电极上加一负电压,则由于负电场的吸引力就会在P—型矽的表面累积正电荷,如果电压继续增加,则表面将带一层可移动的负电荷——电子,这样表面则由P—型矽反转为N—型矽。这种反转的现象在两N—区之间产生一导电的N—通道,使电流可以流通,上面所说的两个N区分别称为源极与浅极,上面的构造是N—通道MOS电晶体。如果在N—型基质扩散两个P区,则可形成P—通道MOS电晶体,这时如果要产生P—通道,则须于电极加以负电压,于表面产生带正电荷的通道。


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