MOS晶体管的栅源下拉电阻用于为FET提供偏置电压,保护FET免受静电干扰。当沟道电流上升时,由于沟道电阻的原因,在沟道中形成了从右到左的电压差,这将抵消一部分栅极偏置电压,并使沟道在漏极端变窄,当电流继续上升时,漏极电压也将上升到等于偏置电压,漏极电流饱和,漏极电流的大小由栅极偏置决定。
如图所示,PN结J2被源极金属短路,PN结J1内建电场的水平方向从右向左。当向漏极施加正电压时,PN结J1反向偏置,并且当不向栅极施加偏置电压时,没有电流流过漏极和源极。以NMOSFET为例。当在栅极和源极之间施加直流电压时,电子被吸引到表面,形成电子传导通道。相反,无论有无反向偏置,都不会形成导电沟道。MOS管的击穿主要是由于其输入电阻高,栅极和源极之间的电容小,容易被外部电磁场或静电充电。
集成电路的基本单元CMOS相当于一个可控开关。CMOS本身相当于非门,它也用作传输开关。栅极在正偏压下导通,在零偏压或反向偏压下关断。当栅极施加的正电压超过MOS的栅极导通电压Vth时,在栅极能级以下形成充满电子的反型层,从而形成MOS导电沟道。为什么要在MOS栅极源极上增加一个下拉电阻?PN结相当于一个开关,正向偏置导通,反向偏置截止。
由此,我们可以得到工艺迭代,也称为如下工艺:130纳米90纳米M6 5纳米45纳米28纳米14纳米7纳米5纳米3纳米。目前,最先进的工艺是3 nm工艺。解决方法包括使用具有保护电阻的MOS管,选择具有内部保护电阻的MOS管,焊接时烙铁必须可靠接地。反型层的电压没有在沟道的漏极端附近建立,导致沟道预夹断。
当漏极电压很小时,整个沟道的厚度基本相同,沟道阻抗基本不变。根据杂质类型的不同,导电性有两种类型,一种是电子导电性,另一种是空穴导电性,另一种是p型半导体,CMOS电路是一种非门。这就是集成电路芯片,缩写为ICchip,因此,场效应晶体管,英文缩写为FET,也缩写为MOSFET,得到进一步发展。