解析在VLSI中MOS器件沟道区离子注入作用

在VLSI中MOS器件的沟道区需要进行离子注入。一般进行两次注入，即浅注入与深注入。浅注入为了调整开启电压；深注入为了防止源漏之间的穿通（穿通问题将在第二章分析）。因此，栅下的杂质分布不仅决定于衬底掺杂，而且还决定于注入杂质，因而呈不均匀分布。

离子注入会影响管子的开启特性，改变开启电压的数值和符号，同时，也影响导电沟道的类型。为了避免概念上的混淆，我们先介绍增强管、耗尽管、表面沟管及埋沟管这四种管型的意义。增强管和耗尽管是以栅源电压VGS=0时管子是关还是开为衡量标准，并不涉及导电沟道的位置，而埋沟和表面沟是以导电沟道的位置来区分的。埋沟的形成是由于在沟道区注入与衬底反型的杂质，在表面以下的区内形成导电沟道，因此多数情况下是耗尽管。但是，因为有VFB因素的存在，注入形成的导电埋沟有可能在VGS=0时被耗尽掉，成为增强管。在CMOS电路中的PMOS管就是这种埋沟型的增强管。另外，NMOS管经常可以是表面沟的耗尽管。所谓表面沟是指由栅压感应而形成的反型载流子导电沟道，它们产生于栅介质下的表面。

由此可知，一个MOS管是耗尽型还是增强型只是电参量不同，不涉及导电机理本质问题。而表面沟和埋沟产生导电沟道的机理不同，因此对它们的分析方法有所不同，会得到不同的电参量表达式。

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