晶体管家族：从 BJT 到 GAAFET

从 PN 结出发，先看双极型晶体管如何用一个结控制另一个结的电流；再由 MOS 电容、阈值电压建立场效应的栅控图像，进入 MOSFET。假设你已掌握 PN 结与掺杂。

1. 1PN 结基础PN 结是同一半导体中 p 型与 n 型区域形成的空间掺杂过渡，其内建场把浓度梯度转化为可受外部偏压调制的势垒。
2. 2双极型晶体管基础用发射结注入、薄基区输运和集电结收集实现电流控制与放大的三端器件。
3. 3MOS 电容基础MOS 电容是栅极—绝缘层—半导体叠层形成的场效应端口，栅压通过氧化层电场连续重排半导体表面的电势与载流子。
4. 4阈值电压基础阈值电压是 MOS 表面达到规定强反型条件时的栅电压判据，它汇总平带偏移、表面势和最大耗尽电荷三部分电压预算。
5. 5MOSFET基础用栅压控制沟道导电的场效应晶体管。

互补的 NMOS 与 PMOS 组成 CMOS 反相器，确立数字电路的最小完整单元与摆幅、噪声容限图像。

1. 6NMOS 与 PMOS基础以电子或空穴形成反型沟道、在极性和体区连接上互补的两类四端MOSFET。
2. 7CMOS 反相器基础用PMOS上拉与NMOS下拉把输入电平反相，并建立数字电路摆幅、噪声、延迟和功耗的最小完整模型。

沟道越短，栅对沟道的控制越弱——短沟道效应逼出立体栅结构。FinFET 用鳍侧三面栅，GAAFET 进一步用环栅包住沟道，这是先进节点晶体管演进的主线。

1. 8短沟道效应进阶当源漏结电场在短沟道中显著参与控制源端势垒时，MOSFET偏离一维长沟道栅控模型而出现的一组静电、输运与高场非理想效应。
2. 9FinFET进阶把薄硅体竖立成鳍并让栅极控制鳍的两侧或两侧加顶部，以更短的静电自然长度抑制漏端对源端势垒影响的多栅MOSFET。
3. 10GAAFET进阶让栅介质与栅电极环绕纳米线、纳米片或纳米带沟道全部外周，以进一步削弱漏端耦合并在垂直堆叠中调节驱动能力的多栅MOSFET架构。