MOS场效晶体管界面处载流子迁移率与漏电压的关系

信息来源: 时间:2021-3-29

MOS场效晶体管界面处载流子迁移率与漏电压的关系

在低电场下,电子的漂移速度υd与外加电场Ez成正比,可用υd=μEх表示。故电子的漂移迁移率μ为常数,但随着电场强度的增加,电子和声学声子发生非弹性碰撞,结果是电子给予声学声子的能量比例增大,因此,电子的漂移速度虽增加,但不与电场成正比地增加。若进一步增加电场,电子的动能就变得很大,释放出光学声子,电子的漂移速度不再增加。载流子迁移率与漏电压的关系。这种现象可在晶体内部,也可在表面内发生,图1.14就是硅N型表面反型层中电子的漂移速度与电场关系的实测曲线8)

尤其是沟道长度较短的高频用或高速开关用的MOS场效应晶体管,即使漏-源之间的电压不太大,沟道中电场强度也容易增大,载流子的漂移速度处于不与电场成正比的区域。考虑到此种效应,图1.14中所示的漂移速度与电场的关系可写作

载流子迁移率与漏电压的关系

式中μo为低电场下载流子迁移率

υs为电场极强时载流子漂移速度的饱和值。

我们来研究MOS场效应晶体管的静态特性发生何种变化。

为使讨论不过于复杂,式(1.11)可改写为

载流子迁移率与漏电压的关系

将式(1.77)代入此式中的υd,并利用关系式image.png,得

载流子迁移率与漏电压的关系

因而有

载流子迁移率与漏电压的关系

由上式可知,漏电压增大后,由于载流子速度饱和,从而跨导等要降低到载流子迁移率与漏电压的关系

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