
【計】 surface channel
surface; exterior; facade
【化】 surface
【醫】 superficies; surface
【計】 P-channel
表面溝道(Surface Channel)是半導體器件物理中的一個核心概念,特指在半導體器件(尤其是MOSFET,金屬-氧化物-半導體場效應晶體管)表面形成的導電通道。以下是基于專業術語的漢英對照解析:
定義
在MOSFET結構中,當栅極施加足夠電壓時,半導體表面(通常是矽與二氧化矽絕緣層的界面)會形成一層反型層(Inversion Layer)。這一薄層因載流子(電子或空穴)聚集而具備導電能力,稱為"表面溝道"。其導電特性直接控制器件的開關與放大功能。
核心特征
定義
A conductive path formed at the interface between a semiconductor (e.g., silicon) and an insulating layer (e.g., silicon dioxide) under gate voltage bias. It serves as the primary current-carrying channel in MOSFETs.
關鍵特性
$$ ID = mu C{ox} frac{W}{L} left( (V{GS} - V{th})V{DS} - frac{1}{2}V{DS} right) $$
其中 μ 為載流子遷移率,C~ox~ 為栅氧化層電容,V~th~ 為阈值電壓。
溝道載流子遷移率(μ)直接影響器件開關速度與能效。表面散射效應會限制遷移率,是納米級器件優化的關鍵挑戰 。
區别于埋溝道器件(如JFET),表面溝道易受界面缺陷影響,但可通過高κ介質/金屬栅技術優化界面質量 。
在FinFET與GAA晶體管中,表面溝道演變為三維結構,通過增強栅控能力抑制短溝道效應 。
S. M. Sze, Physics of Semiconductor Devices (Wiley, 1981) – 定義MOSFET表面反型層形成機制。
IEEE IRDS™ Roadmap for Semiconductor Devices (2023) – 分析表面溝道在3nm以下節點的技術挑戰。
Y. Taur et al., "CMOS Scaling into the Nanometer Regime" (Proc. IEEE, 1997) – 闡述溝道工程對器件微縮的影響。
(注:因平台限制未提供直接鍊接,文獻信息可通過學術數據庫檢索獲取)
“表面溝道”一詞在不同領域有不同解釋,以下是綜合多個來源的詳細說明:
物理形态的溝道
指物體表面低凹如溝狀的紋路或通道,常見于自然地貌或人工雕刻。例如:碑刻中的陰文線槽(),或地理上的溝渠結構。
電子學中的溝道
在場效應晶體管(如MOSFET)中,表面溝道特指半導體表面形成的導電通道。當栅極施加電壓時,會在半導體與絕緣層界面誘導出載流子,形成導電通路,控制源極和漏極間的電流()。
若涉及更專業的工程或材料科學領域,可能需結合具體上下文進一步分析。例如,在微電子工藝中,表面溝道的優化對降低功耗、提升器件速度至關重要。
如需更深入的技術定義,建議參考電子工程或材料學專業文獻。
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