Введение. 
Сравнительный анализ кремния на изоляторе металл-оксид-полупроводник и объемных комплементарных металл-оксид-полупроводник структур

Полевой транзистор со структурой металл-оксид-полупроводник (МОП-транзистор) в настоящее время является основным элементом сверхбольших интегральных схем (СБИС), таких, как микропроцессоры и полупроводниковые запоминающие устройства. В последнее время они находят широкое применение и в мощных переключающих схемах.

Принцип работы поверхностного полевого транзистора впервые предложен Лилиенфельдом и Хейлом в начале 30-х годов. Позднее, в конце 40-х годов, теорию работы этих приборов развивали Шокли и Пирсон. В 1960 г. Канг и Аталла изготовили первый кремниевый МОП-транзистор (рис.1), используя термическое окисление. Основные характеристики МОП-транзисторов затем исследовали Ихантола и Молл, Са, Хофштейн и Хейман.

Поскольку ток в МОП-транзисторах переносится в основном носителями только одного типа (например, электронами в n-канальных приборах), МОП-транзисторы обычно относят к классу униполярных приборов. кремний изолятор оксид полупроводник В настоящее время для улучшения тех или иных рабочих характеристик довольно большое число различных структурных модификаций МОП-транзисторов. Особенности работы некоторых, наиболее представительных из них описаны ниже. Мы рассмотрим КНИ МОП и КМОП структуры.

Основная структура полевого транзистора металл-окисел-полупроводник (МОП-транзистора) приведена на рис. 1. Этот четырхполюсный прибор состоит из полупроводниковой подложки p-типа, в которой сформированы (например, с помощью ионной имплантации) две высоколегированные n±области — сток и исток.

Металлический электрод, отделенный от подложки слоем окисла, называется затвором. В последнее время в качестве затвора используются высоколегированный поликремний, а также некоторые комбинации поликремния и силицидов. Основными параметрами структуры являются длина канала L — расстояние между металлургическими границами n±p-переходов стока и истока; ширина канала Z, толщина слоя изолятора d; глубина переходов rj и уровень легирования подложки NA. В кремниевых интегральных схемах отдельный МОП-транзистор окружен в целях изоляции областью с толстым слоем окисла, который называется пассивирующим или полевым (в отличии от тонкого слоя подзатворного окисла).