《MOS晶体管的工作原理及建模》

目 录1

序言1

第1章半导体、接触和PN结1

1.1引言1

1.2半导体1

1.3导体5

14接触电势12

1.5pn结17

参考文献22

习题23

第2章二端MOS结构25

2.1引言25

2.2平带电压25

2.3电势平衡和电荷平衡29

2.4栅－衬底电压对表面状态的影响30

2.5反型34

2.6小信号电容43

2.7关于中反型界限的精确定义48

2.8各反型区特性的总结50

参考文献50

习题51

第3章三端MOS结构53

3.1引言53

3.2与反型层接触53

3.3体效应60

3.4反型区61

3.5关于中反型界限的精确定义69

参考文献70

习题71

第4章四端MOS结构73

4.1引言73

4.2晶体管的工作区75

4.3通用电荷薄层模型76

4.4强反型83

4.5中反型95

4.6弱反型96

4.7以VSB和VDB表示的工作区100

4.8有效迁移率101

4.9温度效应105

4.10 击穿107

4.11 p沟MOS晶体管107

4.12增强型晶体管和耗尽型晶体管108

4.13模型精度和参数提取109

参考文献113

习题120

第5章短沟道和窄沟道效应124

5.1引言124

5.2沟道长度调制124

5.3速度饱和129

5.4势垒下降，二维电荷共享和阈值电压133

5.5组合几种效应于一个模型之中143

5.6穿通，击穿，寄生电流和有关效应145

5.7源区的和漏区的串联电阻效应146

5.8按比例缩小147

参考文献152

习题163

第6章离子注入沟道MOS晶体管165

6.1引言165

6.2与衬底同型的注入167

6.3与衬底反型的注入175

参考文献184

习题188

第7章动态工作下的MOS晶体管——大信号建模190

7.1引言190

7.2准静态工作190

7.3准静态工作时的端电流193

7.4准静态工作下电荷的计算198

7.5直流条件下的渡越时间207

7.6准静态模型的局限性208

7.7非准静态建模211

参考文献215

习题217

第8章低频和中频的小信号建模219

8.1引言219

8.2本征部分的低频小信号模型219

10.5小型化（按比例缩小）的考虑225

8.3本征部分的中频小信号模型233

8.4非本征部分的小信号建模246

8.5噪声249

参考文献256

习题266

第9章高频小信号模型268

9.1引言268

9.2完整的准静态模型268

9.3 y参数模型283

9.4非准静态模型288

9.5模型的比较302

9.6其他效应303

参考文献304

习题307

第1 0章MOS晶体管制造工艺（麻省理工学院D.Antoniadis）310

10.1引言310

10.2 MOS晶体管制造工艺的基本工序311

10.3增强／耗尽型NMOS工艺流程实例315

10.4 CMOS工艺322

10.6布图和制版330

参考文献332

A 能带及其相关的概念335

附录335

B 一维静电学基本定律340

C pn结中的电荷密度，场强和电势344

D 二端MOS结构的能带图345

E 二端MOS结构中的电荷密度，场强和电势347

F 二端MOS结构的一般分析347

G 三端MOS结构的能带图350

H 三端MOS结构的一般分析352

I 用准费米势导出漏端电流353

J 关于饱和区漏端电流和漏端小信号电导公式详细推导的—些结果355

K 本征部分的瞬态源端电流和瞬态漏端电流的计算356

L 精确强反型模型的电荷358

M用于非准静态y参数模型推导中的—些量360