元器件的基礎結構
信息來源：本站 日期：2017-06-13
人類研究半導體器件已經超過125年‘n，迄今大約有60種主要的器件以及100種和主要器件相關的變異器件‘q．但所有這些器件均可由幾種基本器件結構所組成圖1.2(a)是金屬半導體( metal-semiconductor)接觸界兩(interface)的示意圖，此種界面由金屬和半導體兩種材料緊密接觸所形成．早在公元1874年即有人研究這種基礎結構，可以說，它開創了半導體器件研究的先河．
金屬一半導體可以用來做整流接觸( rectifying contact)．使電流只仇由單一方向流過：或者也可以用來作歐姆接觸(ohmic contact)電流可以雙向通過·且落在接觸上的電壓降很小，甚至可以忽略．此種界面可以用來形成很多有用的器件例如，利用整流接觸當(Sate)，利用歐姆接觸當作漏極(drain)和豫極(source)，即形成一個金半場效應晶體臂(metal-semiconductor field-effec transistoriMESFE7).；棒穢晶體管是一種很熏要的微波器件( microwave device)
第二種基礎結構是p-n結(junction)，如圖1.2(b)所示，是一種由p型（有帶正電的載流子）和n型（有帶負電的載流子）半導體接觸成的結．p-n結是大部分半導體器件的關鍵基礎結構，其理論也可說是半導體器件物理的基礎，如果我們結合兩個p-n結，亦即加上另一個p型半導體·就可以形成一|個．p-n-p雙極型晶體管（p-n-p！bipolartransistorJ．，這是_二種在1947年發明的晶體管，它為半導體工業帶來了空前的沖擊．而如果我們結合蘭個pn結就可以形成p-n-p-n結構·這是一種開關器件(switching device)．叫作可控硅器件(thyristor)．
第三種基礎結構是異質結( heteroj unction interfade)，如圖1.2Cc)所示，這是由兩種不同材料的半導體接觸形成的結．例如，我們可以用砷化鎵和砷化鋁接觸來形成一個異質結．異質結是快速器件和光電器件的關鍵構成要素
圖1.2(d)顯示的是金屬一氧化物一半導體( metal-oxide-sem.iconductor，MOS)結構，這種結構可以視為是金屬·氧化物界面和氧化一半導體界面的結合，用mos結構當作柵極，再用兩個p-n結分別當作漏極和源極，就可以制作出金氧半場效應晶體管(metalt-oxide semi-conductor field-effect transistor，MOSFET)，對先進的集成電路而言，要將上萬個器件整合在一個集成電路芯片（chip，或譯晶粒）中，MOSFET是最重要的器件.
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