MOSFET的重要部位：金屬—氧化層—半導(dǎo)體電容，金屬—氧化層—半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)MOSFET在結(jié)構(gòu)上以一個(gè)金屬—氧化層—半導(dǎo)體的電容為重要，氧化層的材料多半是二氧化硅，其下是作為基極的硅，而其上則是作為柵極的多晶硅。這樣子的結(jié)構(gòu)正好等于一個(gè)電容器（capacitor），氧化層扮演電容器中介電質(zhì)（dielectric material）的角色，而電容值由氧化層的厚度與二氧化硅的介電常數(shù)（dielectric constant）來決定。柵極多晶硅與基極的硅則成為MOS電容的兩個(gè)端點(diǎn)。采用MOSFET實(shí)現(xiàn)模擬電路不但可以滿足規(guī)格上的需求，還可以有效縮小芯片的面積，降低生產(chǎn)成本。深圳低壓N+NMOSFET失效分析

降低高壓MOSFET導(dǎo)通電阻的原因：不同耐壓的MOSFET，其導(dǎo)通電阻中各部分電阻比例分布也不同。如耐壓30V的MOSFET，其外延層電阻至少為 總導(dǎo)通電阻的29%，耐壓600V的MOSFET的外延層電阻則是總導(dǎo)通電阻的96.5%。由此可以推斷耐壓800V的MOSFET的導(dǎo)通電阻將幾乎被外 延層電阻占據(jù)。欲獲得高阻斷電壓，就必須采用高電阻率的外延層，并增厚。這就是常規(guī)高壓MOSFET結(jié)構(gòu)所導(dǎo)致的高導(dǎo)通電阻的根本原因。增加管芯面積雖能降低導(dǎo)通電阻，但成本的提高所付出的代價(jià)是商業(yè)品所不允許的。引入少數(shù)載流子導(dǎo)電雖能降低導(dǎo)通壓降，但付出的代價(jià)是開關(guān)速度的降低并出現(xiàn)拖尾電流，開關(guān)損耗增加，失去了MOSFET的高速的優(yōu)點(diǎn)。深圳低壓N+NMOSFET失效分析MOSFET是電壓驅(qū)動(dòng)的。

由于MOSFET是對(duì)稱的，所以源極或漏極可以互換。因此，源極端子和基板端子在內(nèi)部連接，所以MOSFET具有三個(gè)端子，而且它們處于相同的電位，這就阻止了任何電流從襯底流向源極。在MOSFET中，我們希望電流從漏極流到源極，因此，我們必須在漏極和源極之間連接一個(gè)電池，該電壓稱為Vds，因?yàn)樗橛诼O和源極之間。電池的正極增加了漏極端子處的電勢(shì)，從而增加了漏極和基板之間的耗盡區(qū)，因此不會(huì)有電流從漏極流到源極，這時(shí)候MOSFET處于截止?fàn)顟B(tài)，這也稱為截止區(qū)域?，F(xiàn)在，要使電流從漏極流到源極，必須在它們之間建立一個(gè)通道。為了創(chuàng)建通道，我們又在柵極和襯底之間連接了一個(gè)小電壓源。電池正端與柵極相連，該電壓稱為Vgs，因?yàn)樗橛跂艠O和源極之間，襯底是p型半導(dǎo)體，因此，電荷載流子是空穴，但是存在一些自由電子作為少數(shù)電荷載流子。電池在基板內(nèi)部產(chǎn)生電場(chǎng)，由于該場(chǎng)襯底中的電子與電場(chǎng)相反地流動(dòng)，即流向柵極，由于存在絕緣體，這些電子無法從基板流向柵極，因此它們聚集在襯底中的柵極附近。MOSFET中的絕緣體或電介質(zhì)不單會(huì)阻擋電子，還會(huì)增加電子上的電荷，從而吸引更多的電子。

MOSFET依照其“通道”（工作載流子）的極性不同，可分為“N型”與“P型” 的兩種類型，通常又稱為NMOSFET與PMOSFET，其他簡(jiǎn)稱上包括NMOS、PMOS等。平面N溝道增強(qiáng)型NMOSFET的剖面圖。它用一塊P型硅半導(dǎo)體材料作襯底，在其面上擴(kuò)散了兩個(gè)N型區(qū)，再在上面覆蓋一層二氧化硅(SiO2）絕緣層， 在N區(qū)上方用腐蝕的方法做成兩個(gè)孔，用金屬化的方法分別在絕緣層上及兩個(gè)孔內(nèi)做成三個(gè)電極：G(柵極）、S（源極）及D（漏極）金屬-氧化物半導(dǎo)體場(chǎng)效應(yīng)晶體管，簡(jiǎn)稱金氧半場(chǎng)效晶體管（Metal-Oxide-Semiconductor Field-Effect Transistor, MOSFET）是一種可以 使用在模擬電路與數(shù)字電路的場(chǎng)效晶體管（field-effect transistor）。MOSFET的尺寸變小意味著柵極面積減少，如此可以降低等效的柵極電容。

隨半導(dǎo)體制造技術(shù)的進(jìn)步，對(duì)于整合更多功能至單一芯片的需求也跟著大幅提升，此時(shí)用MOSFET設(shè)計(jì)模擬電路的一個(gè)優(yōu)點(diǎn)也隨之浮現(xiàn)。為了減少在印刷電路板（Printed Circuit Board,PCB）上使用的集成電路數(shù)量、減少封裝成本與縮小系統(tǒng)的體積，很多原本單獨(dú)的類比芯片與數(shù)位芯片被整合至同一個(gè)芯片內(nèi)。MOSFET原本在數(shù)位集成電路上就有很大的競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)，在類比集成電路上也大量采用MOSFET之后，把這兩種不同功能的電路整合起來的困難度也明顯的下降。另外像是某些混合信號(hào)電路（Mixed-signal circuits），如類比/數(shù)位轉(zhuǎn)換器（Analog-to-Digital Converter,ADC），也得以利用MOSFET技術(shù)設(shè)計(jì)出效能更好的產(chǎn)品。MOSFET里的氧化層位于其通道上方。N-CHANNELMOSFET

MOSFET的臨界電壓主要由柵極與通道材料的功函數(shù)之間的差異來決定。深圳低壓N+NMOSFET失效分析

MOSFET在概念上屬于“絕緣柵極場(chǎng)效晶體管”（Insulated-Gate Field Effect Transistor,IGFET），而IGFET的柵極絕緣層有可能是其他物質(zhì)而非MOSFET使用的氧化層。有些人在提到擁有多晶硅柵極的場(chǎng)效晶體管元件時(shí)比較喜歡用IGFET，但是這些IGFET多半指的是MOSFET。MOSFET里的氧化層位于其通道上方，依照其操作電壓的不同，這層氧化物的厚度至少有數(shù)十至數(shù)百埃（Å）不等，通常材料是二氧化硅（silicon dioxide,SiO2），不過有些新的進(jìn)階制程已經(jīng)可以使用如氮氧化硅（silicon oxynitride,SiON）做為氧化層之用。深圳低壓N+NMOSFET失效分析

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