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1、EMOS场效应晶体管简介金属-氧化物-半导体场效应晶体管（MOSFET）是微处理器和半导体存储器这样一 类超大规模集成电路中最重要的器件。它正在成为一种重要的功率器件。在20世纪 30年代初期，Lilienfeld和Heil首次提出表面场效应晶体管的原理。随后，在40年代 末，Shockley和Pearson对其进行了研究。I960年，Ligenza和Spitzer采用热氧化法 制造出第一个器件级Si-SiO2MOS结构。采用这种MOS系统制造出基本MOSFET器件 是由Atalla提出的。随后，在1960年，Kahng和Atalla制造出了第一只MOSFET。 Ihantola 和 Moll
2、,Sah,Hofstein,Heiman 等人完成了器件基本特性的早起研究。场效应晶体管是一种在相应区域的多数载流子参与导电，少数载流子形成沟道的 单极型晶体管，目前按工作方式主要有增强型场效应晶体管（以下简称EMOSFET ）和 耗尽型（DMOSFET）两种。EMOSFET（Enhancement Metal Oxide Semiconductor Field Effect Transistor）的工作原理示意图如下：MlIdPWJSP时匾图中是一种NPN型，可以看出EMOS是一种高度对称的半导体，而且它是在P型 半导体上生成一层SiO2薄膜绝缘层并扩散两个重掺杂的N型区（图中N+区），从N
3、 型区引出电极，在源极和漏极之间的绝缘层上镀一层金属铝作为栅极。 S（Source）G（Gate）D（Drain）分别代表源极、栅极、漏极。利用场效应，即在栅极上加一个正电压，通过栅极与P衬底的电容作用，形成一 个垂直电场，排斥空穴，形成空穴的耗尽层，吸引电子，并形成一个导通两个N型区 的通道，即沟道。所施加的电压有一个最小值，大于这个最小值才会吸引足够多的电 子形成沟道，如图（a ）。在漏极电压一定的情况下，栅极电压与漏极电流的关系曲线大致如图：306% /v/D /mA 牟=10V更详细的计算参见教材P228-P231。形成沟道后，若在漏极施加一个正电压，就 会产生电流ID随着漏电压的增加，靠近漏端的电荷被沟道电势减小，沟道状态如图 （b），再增加漏电压时，漏电流基本上保持恒定，沟道状态如图（c ）。漏极输出曲线 如图：,可吏电阻区口 /mA1更详细的计算参见教材P231-P234。MOSFET是一个输入电阻无限大的理想跨导放大器和恒流源。由于EMOSFET的输 入电阻很大，很适合做微量信号的探测器，有报道称市售的MOSFET能够用于测量X 射线剂量的相对值，能够构建成适合于医疗临床上使用的 X 射线探测器。
