半導(dǎo)體
半導(dǎo)體的定義在這里就不說(shuō)了,只說(shuō)如果石油是工業(yè)的糧食,那么半導(dǎo)體當(dāng)之無(wú)愧就是集成電路的糧食。

二極管、三極管、CMOS管就是常見(jiàn)的半導(dǎo)體:

下面我們開(kāi)始進(jìn)入正題
MOSFET管是FET的一種(另一種是JFET),可以被制造成增強(qiáng)型或耗盡型,P溝道或N溝道共4種類型,但實(shí)際應(yīng)用的只有增強(qiáng)型的N溝道MOS管型號(hào)和增強(qiáng)型的P溝道MOS管型號(hào),所以通常提到NMOS,或者PMOS指的就是這兩種。

因?yàn)閙os管電路制造工藝比較簡(jiǎn)單、成品率較高、功耗低、組成的邏輯電路比較簡(jiǎn)單,集成度高、抗干擾能力強(qiáng),所以特別適合于大規(guī)模集成電路。?
從芯片集成度上看mos管溝道長(zhǎng)度的意義
mos管的體積可以說(shuō)是決定了IC芯片的集成度,顯然溝道的長(zhǎng)度就是影響mos管體積的重要因素,現(xiàn)在集成電路的功能越發(fā)復(fù)雜,這就要求在芯片上能夠集成更多的電路,這使得芯片的溝道越來(lái)越小,現(xiàn)在炒的最火的就是所謂的7ns芯片,在這里7ns就是說(shuō)的溝道長(zhǎng)度。

那么就有人會(huì)說(shuō),再做的比7ns更小唄!這就要說(shuō)到芯片工藝中的光刻,相信大家以前應(yīng)該看到過(guò)光刻機(jī)這個(gè)詞吧!這個(gè)東西的精度決定了你能做到的溝道長(zhǎng)度,這個(gè)技術(shù)是很難突破的,并且最重要的是這種重要的技術(shù)存在技術(shù)封鎖。想一想我自己用7ns的光刻機(jī)、賣給你的只有10ns甚至更差的光刻機(jī),這就是當(dāng)下我們國(guó)家半導(dǎo)體行業(yè)的困局。
從芯片的頻率上來(lái)看mos管溝道長(zhǎng)度的意義
芯片的頻率就是芯片性能最重要的指標(biāo)之一,頻率越快就意味著芯片的計(jì)算,存儲(chǔ)越快。明顯頻率不是想設(shè)多快就設(shè)多快,它是受各種硬件的性能決定的,mos管溝道的長(zhǎng)度就是其一。
從FET為例說(shuō),理論上GS電壓高于一定的值,就可以了。這個(gè)很容易做到,但是,在MOS管的結(jié)構(gòu)中可以看到,在GS,GD之間存在寄生電容,而MOS管的驅(qū)動(dòng),實(shí)際上就是對(duì)電容的充放電。顯然電容的充放電是需要時(shí)間的,這個(gè)時(shí)間就限制了頻率的大小,同時(shí)這個(gè)時(shí)間跟mos管的尺寸有關(guān)。溝道越小、尺寸越小,頻率就可以越快