什么是NMOS工艺

什么是NMOS工艺

英文全称为：N-Mental-Oxide-Semiconductor；Metal-Oxide-SemIConductor的意思为金属-氧化物-半导体，而拥有这种结构的晶体管我们称之为MOS晶体管。它有P型MOS管和N型MOS管之分。由MOS管构成的集成电路称为MOS集成电路，由NMOS组成的电路就是NMOS集成电路，由PMOS管组成的电路就是PMOS集成电路，由NMOS和PMOS两种管子组成的互补MOS电路，即CMOS电路

NMOS工艺就是制作NMOS器件的工艺，属常规半导体工艺。

NMOS的结构如下：

在一块掺杂浓度较低的P型硅衬底上，制作两个高掺杂浓度的N+区，并用金属铝引出两个电极，分别作漏极d和源极s。然后在半导体表面覆盖一层很薄的二氧化硅(SiO2)绝缘层，在漏——源极间的绝缘层上再装上一个铝电极,作为栅极g。在衬底上也引出一个电极B，这就构成了一个N沟道增强型MOS管。

关于半导体场效应管

砷化镓（GaAs）是由化学元素周期表中Ⅲ族元素镓和Ⅴ族元素砷二者组成的单晶化合物，因此，它又叫做Ⅲ-Ⅴ化合物，是一种新型半导体材料。它的特性与周期表中Ⅳ族元素硅类似，但重要的差别之一是，GaAs的电子迁移率比硅约大5~10倍。用GaAs制造有源器件时，具有比硅器件快得多的转换速度（例如在截止、饱和导通间变化）。高速砷化镓三极管正被用于微波电路、高频放大和高速数字逻辑电路中。

一种由砷化镓制造的N沟道FET叫做金属-半导体场效应管（MES-FET①），它具有高速特性等优点，应用广泛。

(a)

(b)

图XX_01

N沟道MESFET的物理结构和电路符号分别如图XX_01(a)、(b)所示②。图(a)表明，在GaAs衬底上面形成N沟道，然后在N沟道两端利用光刻、扩散等工艺掺杂成高浓度N+区，分别组成漏极d和源极s。当MESFET的栅区金属（例如铝）与N沟道表面接触，将在金属-半导体接触处形成肖特基势垒区，它和硅JFET中栅极、沟道间的PN结相似。MESFET的肖特基势垒区也要求外加反偏电压，vGS愈负，肖特基势垒区愈宽，N沟道有效截面愈小，因此，漏极电流iD将随vGS变化。这样，MESFET的输出特性与硅JFET相似，属于耗尽型器件，有一夹断电压Vp。

由于砷化镓的电导率很低，用作衬底时对相邻器件能起良好的隔离作用。为了减少管子的开关时间，通常MESFET的导电沟道做得短，这样由于vDS产生的沟道长度调制效应就变得明显，即使在恒流区ID也随vDS而变，这是与硅JFET不同之一。

① 此系Metal-Semiconductor Field-Effect Transistor的缩写。

② P沟道MESFET，因为空穴迁移率很低，不具有N沟道器件的高速特性，几乎不用。

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