§3.2 MOSFET © Si:IV族元素 Si原子密度：N=5×1022/cm3 本征载流子密度（室温：300K): n,=1.45×1010/cm3 注意： (①)本征半导体中载流子数目极少，其导电性能很差； (2)温度愈高，载流子的数目愈多，半导体的导电性能也就 愈好。所以，温度对半导体器件性能影响很大。 2018-9-5 第3章CMOS集成电路的物理结构 15 §3.2 MOSFET 掺杂： 增加载流子，提高导电性，形成型和p型半导体 ·掺入磷P、砷AsV族元素杂质，增加电子浓度，形成和 型材料； 提供自由电子的杂质原子称为施主掺杂剂； ·掺杂浓度N,=1016~109/cm3 型材料中，每个施主提供一个自由电子；电子为多 子，浓度为n:空穴为少子，浓度为p。 ·有nn≈N.（n,=1.45×101°/cm3) , cm Na 2018-9-5 第3章CMOS集成电路的物理结构 162018-9-5 第3章 CMOS集成电路的物理结构 15 • Si：IV族元素 • Si原子密度： • 本征载流子密度（室温：300K）： 22 3 NSi = 5×10 / cm 10 3 ni =1.45×10 / cm §3.2 MOSFET 注意： (1) 本征半导体中载流子数目极少, 其导电性能很差； (2) 温度愈高， 载流子的数目愈多,半导体的导电性能也就 愈好。所以，温度对半导体器件性能影响很大。 2018-9-5 第3章 CMOS集成电路的物理结构 16 掺杂： 增加载流子，提高导电性，形成n型和p型半导体 • 掺入磷P、砷As V族元素杂质，增加电子浓度，形成n 型材料； • 提供自由电子的杂质原子称为施主掺杂剂； • 掺杂浓度 • n型材料中，每个施主提供一个自由电子；电子为多 子，浓度为nn；空穴为少子，浓度为pn • 有（ ） 3 2 / cm d i n N n p ≈ 10 3 ni =1.45×10 / cm 16 19 3 Nd =10 ~ 10 / cm nn ≈ Nd §3.2 MOSFET