MOS结构

MOS结构

MOS结构是由金属层、氧化物绝缘层和半导体层构成的三层复合结构，是现代半导体器件的核心基础。该结构通过栅极电压调控半导体表面载流子浓度，实现电流导通或截止状态的控制，其作为两端口器件时也称为MOS电容，有时也用MIS（金属-绝缘体-半导体）来指代该结构 。基于MOS结构发展出MOSFET（金属-氧化物-半导体场效应晶体管）和CMOS（互补金属-氧化物-半导体）两种典型器件 ，其中功率MOSFET按导电沟道可分为P沟道和N沟道，按栅极电压幅值可分为耗尽型和增强型 ，CMOS则由NMOS和PMOS晶体管互补组合而成。前者应用于电源管理、信号放大领域，后者因低功耗特性成为数字集成电路的核心技术 。MOS结构的制备涉及外延生长、离子注入等半导体工艺，其高输入阻抗和易集成特性推动了微电子技术的发展。MOSFET的结构经历了从平面型到FinFET（鳍式场效应晶体管）再到RibbonFET的演进 ，并在碳化硅（SiC）等宽禁带半导体材料上，功率SiC MOSFET发展出平面栅（VDMOS）和沟槽栅（TMOS）两种主要技术路线 。2024年，我国成功攻关沟槽型碳化硅MOSFET芯片制造关键技术 。

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