更新时间：2024-02-23 22:21

如果如图3所示，在P型衬底的MOS系统中增加两个N型区，分别称为源（用S表示）区和漏（用D表示）区，这就是N沟道的MOS晶体管。当栅压低于阈值电压时，由于源区和漏区被P型区隔开，源和漏间相当于两个背靠的PN结，因此，当源、漏间加一定电压后，没有明显的电流，只有微量的PN结反向电流。但当栅极正电压超过阈值电压后，P型Si表面出现的反型层（N型层）把源区和漏区沟通，形成导电沟通。这时再在源、漏之间加一定的电压，就会有明显的电流流过。也就是说，通过控制栅压的极性和数值，可以使MOS晶体管分别处于导通或截止的状态，利用这一性质做成的MOS集成电路，可以实现各种逻辑功能。由于MOS集成电路具有工艺较简单、结构尺寸较小、连线数目较少等优点，使之较易实现大规模集成，因而是当前大规模集成电路中最重要的类型之一。金属－绝缘体－半导体系统MIS系统实际上构成一个电容器，金属层和半导体衬底是它的两个极板。它与一般电容器的区别在于电容值并不是恒定的，因而可以引入微分电容，它是偏压的函数，这个函数关系称为MIS电容器的-特性。根据绝缘层的厚度、半导体衬底的掺杂浓度，从理论上很容易计算出-曲线，而实际测量得到的-曲线总是偏离理想的情况。这是因为在实际的 MIS电容的绝缘层中往往存在有各种电荷和在绝缘体和半导体的界面附近存在有界面态。正因为如此，可以通过对实际-曲线的分析，研究绝缘层中电荷和界面态的性质。金属-SiO-Si系统是研究最多的MIS结构，其中主要的电荷形式有：可动离子电荷（例如Na，K）、Si-SiO界面固定正电荷、辐射电离的陷阱和界面态。基于掩蔽作用和钝化作用发展起来的硅平面技术，是最重要的半导体工艺技术，在这里Si-SiO系统成为半导体器件的基本组成部分。SiO中的电荷以及Si-SiO界面态，会影响器件的参数，特别是影响到器件长期使用的可靠性和稳定性。正是由于对金属－SiO-Si系统做了广泛的研究，找到了减少以致消除各种电荷状态不良影响的手段，才使得Si晶体管以及大规模集成电路得以有如此迅速的发展。