1、5.9 MOSFET 的结构及发展方向,MOSFET 的发展方向主要是沟道长度的不断缩短，目前已经缩短到小于 0.1 m 。这种发展趋势可以用 摩尔定律 来描述，即，MOS 集成电路的集成度每 18 个月翻一番，最小线宽每 6 年下降一半。目前预测的最小极限尺寸是 25 nm，尽管这种对极限尺寸的预测也在不断下调。,MOSFET 的发展过程，就是在不断缩短沟道长度的同时，尽量设法消除或削弱短沟道效应的过程。,5.9.1 按比例缩小的 MOSFET,1、恒场按比例缩小法则,为了消除或削弱短沟道效应，除了采用一些特殊的结构外，在 VLSI 中，主要采用按比例缩小法则。,设 K 为缩小因子，K 1
2、。恒场按比例缩小法则要求：,这时器件及集成电路的性能发生如下改变：,2、恒场按比例缩小法则的局限性,(1) 亚阈区摆幅 S 不变会使亚阈电流相对增大，对动态存储器特别不利；,(2) 某些电压参数不能按比例缩小，例如 Vbi 和 2FB 等；,(3) 表面反型层厚度 b 不能按比例缩小。可以将反型层看作一个极板间距为 b 且与 COX 相串联的电容 ，使总的有效栅电容偏离反比于 TOX 的关系而逐渐饱和；,(5) 电源电压不能完全按比例缩小。,(4) 寄生电阻的限制；,5.9.2 双扩散 MOSFET,(1) 沟道长度由两次反型扩散的结深之差决定，可以使沟道长度制作得又短又精确；,特点：,(2) 在沟道和漏区之间插入一个 N 漂移区，可以消除寄生电容 Cgd ，提高漏源击穿电压，减小沟道长度调制效应，防止漏源穿通，抑制衬底电流和热电子效应等。,
