本章主要内容 PN结和MOS晶体管结构 IC制造主要基本工艺 N阱CMOS简化工艺及工艺的改进 CMOS反相器电路结构及版图 无源器件：R、C、L 版图设计规则 西安交通大浮微电子学系 Chap2 P.2
微电子学系 Chap2 P. 2 本章主要内容 PN结和MOS晶体管结构 IC制造主要基本工艺 N阱CMOS简化工艺及工艺的改进 CMOS反相器电路结构及版图 无源器件：R、C、L 版图设计规则
本征硅、n型和p型半导体的硅晶格（二维表示）室温下，掺杂比仅为1:10(ppb），1cm3硅的电阻由347K欧姆变为92.6欧姆西安交通大泽微电子学系Chap2 P.3
微电子学系 Chap2 P. 3 本征硅、n型和p型半导体的硅晶格（二维表示） 室温下，掺杂比仅为1:109(ppb)，1cm3硅 的电阻由347K欧姆变为92.6欧姆
PN结的结构IC中的PN结TopcontactDaxnepitaxyn+buriedlayerp substratePN结Back contactGSoDBoIC中的PN结P型衬底西安交通大学微电子学系Chap2 P.4
微电子学系 Chap2 P. 4 PN结的结构 ICIC中的中的PNPN结结 PNPN结结 ICIC中的中的PNPN结结
PN结形成空间电荷区一耗尽层自建电场?载流子漂移H+（电流）和扩散X（电流）过程保持平衡（相C+等），形成自XNXpP建场和自建势空间电荷区XM空间电荷区为高阻区，因为缺少载流子西安交通大学微电子学系Chap2 P. 5
微电子学系 Chap2 P. 5 PN结形成 空间电荷区－耗尽层 空间电荷区－耗尽层 空间电荷区为高阻区，因为缺少载流子 N P 空间电荷区XM XN XP 自建电场 载流子漂移 (电流)和扩散 (电流)过程保 持平衡(相 等)，形成自 建场和自建势
PN结的单向导电性能PN结最显著的特点是具有整流特性，它只允许电流沿一个方向流动，不允许反向流动。外加电场外加电场自建场一自建场++++NENtP区为负、N区为P区为正、N区为正时，PN结为反负时，PN结为正向偏置向偏置西安交通大泽微电子学系Chap2 P. 6
微电子学系 Chap2 P. 6 PN结最显著的特点是具有整流特性，它只允许电 流沿一个方向流动，不允许反向流动。 PN结的单向导电性能 P区为正、N区为 负时，PN结为正 向偏置 P区为负、N区为 正时，PN结为反 向偏置