习题810-9 2021/2/23 作者:清华大学电子工程系罗嵘 第286页
2021/2/23 作者：清华大学电子工程系 罗嵘 第286页 习题8 10-9
第五章集成逻辑电路 51概述 511MOS管的基本特性 512CMOS逻辑电路 52半导体存储器 521随机存取存储器 522只读存储器 5.3可编逻辑器件 5.3.1可编程逻辑阵列 53.2可编程阵列逻辑 5.3.3其它可编程逻辑器件 2021/2/23 作者:清华大学电子工程系罗嵘 第287页
2021/2/23 作者：清华大学电子工程系 罗嵘 第287页 第五章 集成逻辑电路 5.1概述 5.1.1 MOS管的基本特性 5.1.2CMOS逻辑电路 5.2半导体存储器 5.2.1随机存取存储器 5.2.2只读存储器 5.3可编逻辑器件 5.3.1可编程逻辑阵列 5.3.2可编程阵列逻辑 5.3.3其它可编程逻辑器件
(P227-245;“电子线路基础”P77-97,P107) 511MOS管的基本特性 MOS管:一种常用的绝缘栅场效应管,金属氧化物半导体场 效应管( Metal oxide semiconductor) 原理:通过改变电场强度控制半导体导电能力。 特点:集成度高(芯片面积小,制造工艺简单,成本低); 功耗低;工作速度略低(电容的充放电)。 分类: N沟道增强型MOS管( ENMOS);N沟道耗尽型MOS管 (DNMOS) P沟道增强型MOS管( EPMOS);P沟道耗尽型MOS管 (DPMOS) 2021/2/23 作者:清华大学电子工程系罗嵘 第288页
2021/2/23 作者：清华大学电子工程系 罗嵘 第288页 （P227-245； “电子线路基础”P77-97，P107） 5.1.1 MOS管的基本特性 MOS管：一种常用的绝缘栅场效应管，金属-氧化物-半导体场 效应管(Metal Oxide Semiconductor) 原理：通过改变电场强度控制半导体导电能力。 特点：集成度高（芯片面积小，制造工艺简单，成本低）； 功耗低；工作速度略低（电容的充放电）。 分类： N沟道增强型MOS管（ENMOS）；N沟道耗尽型MOS管 （DNMOS） P沟道增强型MOS管（EPMOS ）；P沟道耗尽型MOS管 （DPMOS）
G DsO2绝缘层S:源极 G:栅极 B }dD:漏极 S B:衬底 电路符号 d:氧化层厚度 沟道长度 耗尽层 W:沟道宽度 掺杂浓度低B高掺杂70年代,L=10m,d=0.1pm 的P型硅片 80年代,L=1pm,d=0.02m N沟道增强型MOS管的结构 90年代末,L=15mm,d=6nm 若S与B不连在一起,Vs=0,则s,pD 漏区和源区被P型衬底隔开,背靠 背的两个PN结,i=0 B 2021/2/23 作者:清华大学电子工程系罗嵘 第289页
2021/2/23 作者：清华大学电子工程系 罗嵘 第289页 S G D Al N+ N+ L B W 掺杂浓度低 的P型硅片 SiO2绝缘层 耗尽层 S：源极 G：栅极 D：漏极 B：衬底 d：氧化层厚度 L：沟道长度 W：沟道宽度 高掺杂 70年代，L=10µm，d=0.1µm 80年代，L=1µm，d=0.02 µm 90年代末，L=.15µm，d=6 nm d 电路符号 S G D B N沟道增强型MOS管的结构 S B 若S与B不连在一起，VGS=0，则 D 漏区和源区被P型衬底隔开，背靠 背的两个PN结， iD =0
DS 当Ds=0,Ves>0时,电场E→多 子↓,少子个→形成耗尽层,Vs GS iD个↑→耗尽层宽度↑ 当Ves=Vm时,形成反型层(P G →N) 22团 B 反型层 E 导电沟道 Ⅴcs↑→E↑→反型层厚度↑,称为增强型 2021/2/23 作者:清华大学电子工程系罗嵘 第290页
2021/2/23 作者：清华大学电子工程系 罗嵘 第290页 当VDS=0， VGS>0时，电场E→多 子，少子 → 形成耗尽层， VGS → 耗尽层宽度 当VGS= VTH时，形成反型层（P → N） E B S G D N+ N+ - + - + VDS VGS iD N+ N+ 反型层 导电沟道 VGS → E →反型层厚度 ，称为增强型