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【電子書籍無料公開版】抵抗、容量、MOSトランジスタ28

5.MOSトランジスタの断面図

今度は断面図をご覧ください。ゲート端子はシリコンウェハにドレイン、ソースとは別に上側に導電性のあるポリシリコンで形成されています。中空になっている部分は絶縁膜が張られています。
NMOSトランジスタだとして説明を続けます。 ゲートに一定の電圧が加わると、ゲートの下側の空間となっている部分は絶縁処理された部分ですので、ゲートとシリコン基板がソース寄りにコンデンサの構造になります。なぜならソースはバックゲートとともに 低電位側であり、ゲートとの間で大きな電位差が生じるからです。

するとシリコン基板に三角で示された電子の通り道が励起され（チャネルと呼ばれます）、ドレイン-ソース間に電流が流れます。この部分は非常に小さいので、このように電子の通り道が形成されます。
ソース・ドレインを上から見た図はXY平面上に電流が流れますが、それを制御するゲート・ ソースに関してはZ軸方向に電気エネルギーがかかります。ゲートは平面図で見るとわかりずらいですが物理的には上下方向で考えます。

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