mos为什么会有体二极管 "MOS的体二极管原理探究"

MOS为什么会有体二极管

MOS体二极管通俗地说就是MOSFET中晶体管的源极直接相连而形成的pn结。下面从材料、工艺和器件特性几个方面探究MOS体二极管为什么会存在。

1、材料原因

MOSFET中，形成源漏极的是P型或N型区域，形成栅极的是金属或多晶硅，而形成二极管的区域则是N型或P型区域。因此，如果不采用一定的掺杂工艺，难以在源漏区域形成足够的耗尽区，这会导致MOSFET的工作不稳定。因此，在实际制作材料时，为了保证MOSFET工作的稳定性，在源漏区域还要额外掺入适量的杂质，从而形成MOS体二极管。

在P型MOSFET中，MOS体二极管的正向电流主要是通过漏极到源极，而在N型MOSFET中，MOS体二极管的正向电流主要是由源极到漏极。在二极管断电状态，其漏极或源极为高电位，栅极为低电平，此时MOS体二极管处于正向偏置状态。

2、工艺原因

MOSFET的器件是通过控制栅极施加的电场强度来控制导电沟道的形成和传导，而沟道的形成有赖于P型或N型区域的耗尽区，这也是MOS体二极管存在的前提。

除此之外，MOSFET的制作工艺也会影响MOS体二极管的形成。P型MOSFET中，源漏区掺杂的浓度并不是很大，因此，栅极电场特别强时，即使源极电势高于栅极电势，但因为源漏区的掺杂浓度不够，且栅极和漏极聚集了大量正电荷。这样会在源漏区域引入大量的少子，从而形成MOS体二极管。

3、器件特性

MOS体二极管的存在决定了MOSFET禁止区电容的存在，也影响了MOSFET的工作性能。MOS体二极管具有正向电流流动能力，会在MOSFET中产生软开关的效应，从而影响开关速度。同时，由于MOS体二极管的存在，也会使得MOSFET的阻抗变小，而导致热失控等现象。

因此，在MOSFET的设计和制造过程中，需要通过合理的工艺和材料选择来控制MOS体二极管的形成和特性，从而提高MOSFET的性能和稳定性。

总结

综上所述，MOS体二极管是由材料、工艺和器件特性等多个因素造成的。要减小MOS体二极管对MOSFET性能的影响，需要在工艺和材料的选择上做出合理的折中，从而提高MOSFET的工作稳定性和性能。