半导体器件基础习题三.docx

半导体器件基础习题三.docx

《半导体器件基础习题三.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《半导体器件基础习题三.docx（12页珍藏版）》请在冰豆网上搜索。

半导体器件基础习题三

半导体器件基础习题三

2014年5月27日

姓名学号

作业务请写上中文姓名、学号，发往luming.sjtu42@。

1，已知铝栅P沟MOSFET的N型衬底掺杂浓度

ND＝5×1015atoms／cm3，栅氧化层厚度dsio2＝1000Å氧化层中固定正电荷密度

QSS/q=1011atoms／cm2

求铝栅P沟MOSFET的阈值电压。

解：

由

先计算

先计算

故

再计算

代入

可得

2，已知硅栅N沟MOSFET的P型衬底掺杂浓度

NA=1.5×1015atoms／cm3，栅氧化层厚度dsio2＝1000Å

氧化层中固定正电荷密度

QSS/q=1011atoms／cm2

多晶硅中掺入磷的浓度

ND＝5×1018atoms／cm3

求MOSFET的阈值电压。

解：

根据给出的数据，可以算出

故

代入

可得

3，硅栅N沟MOSFET场区氧化层厚度dsio2＝104Å

氧化层中固定正电荷密度

QSS/q＝1011atoms／cm2

如果在场区增加掺杂浓度

NA＝5×1015atoms／cm3

试求厚膜场区的阈值电压。

解：

这时因为有

根据数据可得

4．铝栅N沟MOSFET的P型衬底掺杂浓度

NA＝2.0×1015atoms／cm3

氧化层厚度

dsio2＝1500Å

铝的功函数

Wm＝4.20eV

P型硅掺杂浓度为NA＝1.5×1016atoms／cm3时的功函数

Wsi＝4.97eV

试求氧化层中固定正电荷密度分别为

QSS／q=5×1010atoms／cm2

QSS／q=5×1011atoms／cm2

时的阈值电压。

解：

考虑功函数差UMS和氧化层中的电荷QSS：

功函数差

UMS=4.20V-4.97V=-0.77V

计算

根据数据可得

阈值电压

UT

=-0.77V–0.47V+0.1V+0.66V

=-0.48V

5．试问图示MOSFET处于饱和状态还是非饱和状态？

解：

图（a）是P沟MOSFET，衬底接地，

因为

|UDS|＞|UGS|-|UT|

即

8V＞（5-3）V，

所以处于饱和工作状态。

图（b）是N沟MOSFET，衬底也接地

由于

UDS＞UGS–UT

即

9V＞（8-2）V

也处于饱和工作状态。

图（c）是衬底接负偏压的N沟MOSFET，

由于

UDS＜UGS–UT

即

8V＜（12-2）V

将处于非饱和工作状态。

图（d）是饱和工作状态的MOSFET，沟道端电压（沿沟道的电压降）固定在

18-3V=15V