遙測

[拼音]:N goudao jinshu-yanghuawu-bandaoti jicheng dianlu

[英文]:N channel MOS integrated circuit

以 N溝道 MOS場效應電晶體為基本元件的積體電路,簡稱NMOS。NMOS電路於1972年才研製成功。NMOS電路發展的主要困難,是在普通的工藝條件下NMOS電路所用的襯底材料P型矽表面容易自然反型或接近反型,因而難以製成作為開關元件的增強型MOS電晶體,而且元件之間也不易隔離。NMOS電路工藝比PMOS電路(見P溝道金屬-氧化物-半導體積體電路工藝複雜。一般情況下,NMOS電路採用效能良好的矽柵結構(見圖)。襯底是輕摻雜的P型矽,柵的材料為多晶矽。一條多晶矽柵及其左右兩個N型擴散區連同襯底組成一個N溝道 MOS電晶體。矽柵MOS結構中,鋁線擴散線和多晶矽線均能作為內部聯線,所以有三層佈線。鋁線同多晶矽線,鋁線同擴散線可以交叉(如圖左右兩側)。

NMOS工藝的特點是:

(1)用矽柵結構實現柵同源、漏邊界的自對準,以減小寄生電容;

(2)用區域性氧化方法使場區氧化層的底邊下沉,既能保證為提高場閾電壓所需的場氧化層的足夠厚度,又能降低片子表面臺階的高度,防止鋁層斷裂;

(3)用離子注入摻雜工藝可提高矽表面雜質濃度,精確控制MOS電晶體和寄生場電晶體的閾值電壓。

矽柵NMOS電路也具有自隔離的特點。工作時,P型襯底連線最低電位,使所有PN接面處於反偏或零偏。由於電子遷移率比空穴遷移率約大三倍,NMOS電路比PMOS電路速度快。NMOS電路為正電源供電,且N溝道MOS電晶體閾值電壓較低,所以NMOS電路可與TTL電路(見電晶體-電晶體邏輯電路共同採用+5伏電源。相互間的輸入、輸出開關閾值可以彼此相容,而不像PMOS電路需要特殊的介面電路。NMOS技術發展很快,其大規模積體電路的代表性產品是各種高速、低功耗、大容量的儲存器和微處理器。

參考書目

Arthur B.Glaser, Gerald E.Subak-Sharpe,Integrated CircuitEngineering Design,Fabrication and Applications,1st ed., Addison Wesley Pub.Co.,Reading, Massachusetts,1977.