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計算機MOS電晶體的基本現象

發布于:2019-01-02  |   作者:http://www.ufkgq.com.cn  |   已聚集:人圍觀

制作計算機所使用的大型積體電路,是使用金屬一氧化一半導體的技術。如果把一電極靠近半導體物質的表面,然后把電壓加于電極上會改變半導體物質表面的導電性質,這種效應稱為表面場效應,也就是構成MOS電晶體的基本現象。

半導體物質或基質可以為P型也可以為N型矽晶片。于晶體成長過程中在純矽中加入少許的雜質就可以形成P—型矽晶,通常是加入硼。由于可移動的正電荷使矽變為半導體。正電荷的發生是由于矽原子的最外層失去了一個電子,此種正電荷通常稱為電洞。由相同的原理N—型矽亦可由純矽晶中加入磷而得,磷可于矽原子的最外層留下一可移動的電子。因此N—型矽的導電是由于可移動的負電荷構成。如果采用P—型的矽晶片,則須在基質中擴散兩個N區,使此兩區域變為N—型。電極的位置在兩個N區之間,并由一薄層的介質(通常為氧化矽)與基質絕緣,介質的厚度在1000與1500之間。只要于電極上加一負電壓,則由于負電場的吸引力就會在P—型矽的表面累積正電荷,如果電壓繼續增加,則表面將帶一層可移動的負電荷——電子,這樣表面則由P—型矽反轉為N—型矽。這種反轉的現象在兩N—區之間產生一導電的N—通道,使電流可以流通,上面所說的兩個N區分別稱為源極與淺極,上面的構造是N—通道MOS電晶體。如果在N—型基質擴散兩個P區,則可形成P—通道MOS電晶體,這時如果要產生P—通道,則須于電極加以負電壓,于表面產生帶正電荷的通道。


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