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場(chǎng)效應(yīng)管的工作原理及制造工藝

2020-07-20

濟(jì)南魯晶半導(dǎo)體有限公司生產(chǎn)的產(chǎn)品范圍包括有:快恢復(fù)二極管、肖特基二極管三極管、MOS管,整流橋,以及寬禁帶(WBG)半導(dǎo)體器件,涵蓋電動(dòng)工具、新能源汽車、充電樁、特種電源等應(yīng)用領(lǐng)域。更多規(guī)格參數(shù)及封裝產(chǎn)品請(qǐng)咨詢我司人員,官方400電話400-4001-4007,期待與您的合作! 

 

場(chǎng)效應(yīng)管(FET)是場(chǎng)效應(yīng)晶體管(field-effect transistor)的簡(jiǎn)稱,它是一種通過電場(chǎng)效應(yīng)控制電流的電子元件。它依靠電場(chǎng)去控制導(dǎo)電溝道形狀,因此能控制半導(dǎo)體材料中某種類型載流子的溝道的導(dǎo)電性。

 

場(chǎng)效應(yīng)管不但具有雙極性晶體管體積小、重量輕、壽命長(zhǎng)等優(yōu)點(diǎn),而且噪聲低,熱穩(wěn)定性好,抗輻射能力強(qiáng),使之廣泛地應(yīng)用于各種電子電路之中。

 

所有的場(chǎng)效應(yīng)管都有柵極g(gate)、漏極d(drain)、源極s(source)三個(gè)極,分別對(duì)應(yīng)雙極性晶體管的基極b(base)、集電極c(collector)和發(fā)射極e(emitter)。除了結(jié)型場(chǎng)效應(yīng)管外,所有的FET也有第四端,被稱為體(body)、基(base)、塊體(bulk)或襯底(substrate)。P區(qū)與N區(qū)交界面形成耗盡層,而漏極d與源極s間的非耗盡層區(qū)域稱為導(dǎo)電溝道。

 

接下來我們介紹一下場(chǎng)效應(yīng)管的制造工藝,根據(jù)MOS管的微電子學(xué)原理,在用離子注入時(shí),摻雜原子在器件溝道位置的隨機(jī)變化將影響MOS管電參數(shù)的變化。當(dāng)MOS管的尺寸減小時(shí),摻雜原子在器件中的平均數(shù)量將減小。作為一個(gè)結(jié)果,摻雜原子數(shù)目和它們?cè)谄骷系乐械乃谖恢玫碾S機(jī)變化將增加。

 

在標(biāo)準(zhǔn)的制造工藝中,摻雜原子通過隨機(jī)散射過程在溝道中找到它們的所在位置。因此,摻雜原子在溝道中的數(shù)目和排列的隨機(jī)效應(yīng)是器件的固有效應(yīng),人們不能在標(biāo)準(zhǔn)的制造工藝中把它們?nèi)∠?。這個(gè)效應(yīng)將導(dǎo)致器件和整個(gè)電路的性能, 例如電流的驅(qū)動(dòng)能力和傳輸滯后的隨機(jī)變化。其中摻雜原子在溝道中的數(shù)目和排列的隨機(jī)效應(yīng)也將引起MOS管閾值電壓的隨機(jī)變化。這些將直接導(dǎo)致由于溝道長(zhǎng)度減小而使器件的性能變壞。

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