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CMOS工艺的发展历程

2020-01-25

先由PMOS发展到NMOS,又发展为CMOS,目前CMOS技术渐渐不能胜任需求,又发展出BiCOMSBCDHV-CMOS 等多个变种工艺技术。

NMOS晶体管的构造和工作原理:

【构造】NMOS晶体管由N型衬底(通常是硅)构成,其表面覆盖有一层绝缘层(通常是二氧化硅 SiO2)。在绝缘层上方,有一个P型掺杂区域形成晶体管的源极(source)和漏极(drain),这两个区域之间是一个N型掺杂的通道。上方是一个金属栅极(gate),通常是多晶硅或金属,被绝缘层隔开。

【工作原理】当栅极施加正电压时,形成一个电场,使得N型掺杂区域下面的电子被吸引到表面形成导电通道,从而使得源极和漏极之间形成导通。

当栅极施加零电压或负电压时,导电通道关闭,晶体管处于截止状态,电流无法通过。

PMOS晶体管的构造和工作原理:

【构造】PMOS晶体管与NMOS晶体管基本相反。它也是在P型衬底上形成的,绝缘层和金属栅极同样存在。源极和漏极是N型掺杂的区域,中间是一个P型掺杂的通道。

【工作原理】当栅极施加负电压时,形成的电场使得P型通道下方的空穴(holes)被吸引到表面,形成导电通道,使得源极和漏极之间形成导通。当栅极施加正电压时,导电通道关闭,晶体管处于截止状态,电流无法通过。

大白话解释:电路给NMOS管的gate端施加逻辑1,NMOS就导通,施加逻辑0就NMOS关断;给PMOS的的gate端施加0就导通,施加1就关断。


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