MOS有源区是指MOS管的栅极和源极之间的区域。在MOS管中,当栅极极化到一定的电压时,会在有源区形成一个电子气,这个电子气具有一定的电导,可以传递信号。
同时,由于MOS管具有高输入电阻,因此MOS有源区材料的选择对MOS管的性能有着很大的影响。正确选择MOS有源区的材料可以大大提高MOS管的性能。
MOS有源区材料要求具有高载流子迁移率,低电子-空穴对产生率以及长寿命等优良特性。根据这个要求,常用的MOS有源区材料包括以下几种:
多晶硅是MOS有源区材料中最常用的一种。它具有良好的热稳定性和较高的载流子迁移率。多晶硅适用于制造功率小、速度较慢的MOS管。
纳米晶体硅是一种新型的MOS有源区材料,它可以在制造过程中通过控制各种工艺参数来实现晶粒尺寸的调控。纳米晶体硅具有较高的载流子迁移率,因此适用于制造高速、高功率的MOS管。
砷化镓是一种半导体材料,具有高载流子迁移率和高频性能。在MOS管的制造中,可以采用砷化镓做源极和栅极,来实现高击穿电压和高电导。但砷化镓的价格较高,制造工艺也较为复杂,因此一般只用于制造高端的射频MOS管。
不同的MOS有源区材料对MOS管的性能有着不同的影响。
多晶硅具有较低的漏电流和较高的迁移率,适用于制造低功率、低速的MOS管。但由于多晶硅具有较低的热稳定性,因此在高温环境下,多晶硅的性能容易受到影响。
纳米晶体硅具有高迁移率和较好的热稳定性,适用于制造高功率和高速的MOS管。但由于纳米晶体硅的制造工艺较为复杂,因此在制造成本上会有一定的增加。
砷化镓可以实现高电导和高击穿电压,适用于制造射频MOS管。但由于砷化镓的价格较高,因此制造成本也较高。
MOS有源区材料的选择对MOS管的性能有着非常重要的影响。不同的材料有着不同的优缺点,要根据具体的应用场合来选择合适的材料。