復(fù)旦大學(xué)(微電子)半導(dǎo)體器件第八章mosfe(完整版)
【正文】 IDS 0 VDD Ion VDS 電阻型負(fù)載 EE MOS ED MOS CMOS CMOS的結(jié)構(gòu) ? CMOS是一個(gè) N溝 MOS和一個(gè) P溝 MOS組成的倒相器，它的結(jié)構(gòu)示意圖為： NSi P N+ N+ p+ p+ CMOS 倒相器電傳輸特性 四種倒相器的比較 ? 在數(shù)字電路中應(yīng)用的倒相器和前面講的開(kāi)關(guān)要求不完全相同。與此同時(shí)由于寄生電容沒(méi)有減少和互連電阻增加會(huì)使延遲時(shí)間增加。 ?n = 550 ~ 950 cm2/V?s ?p = 150 ~ 250 cm2/V?s ?n/?p=2~4 體電荷效 ? 前面給出 MOSFET特性公式： ? ? ?????? ??? 221 DSDSTGSnoxDS VVVVLWCI ? 在該公式中認(rèn)為溝道中耗盡層寬度是不變的，實(shí)際上由于漏端和源端存在電勢(shì)差，溝道的寬度當(dāng)然也不一樣，考慮到這個(gè)因素以后必須計(jì)入溝道體電荷變化部分對(duì)閾值電壓的貢獻(xiàn)。 ? 解決的辦法是：在設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)上盡量減少寄生晶體管電流增益或采用 SOI工藝消除寄生晶體管。 重點(diǎn)內(nèi)容 ? 閾值電壓的控制的主要途徑 ? 跨導(dǎo)的表達(dá)式 ? 高頻的表達(dá)式及提高頻率特性的途徑 ? 決定開(kāi)關(guān)特性的因素 ? 幾種倒相器的比較 習(xí)題 ? 寫出增強(qiáng)型 NMOSFET的閾值電壓公式。 ? NPNP結(jié)構(gòu)可以看作由 PNP和 NPN兩個(gè)晶體管的復(fù)合結(jié)構(gòu)。 2o 漏端速度飽和效應(yīng)； 9o CMOS閉鎖效應(yīng)； 亞閾值效應(yīng) ? 回憶我們前面假設(shè)表面呈現(xiàn)強(qiáng)反型時(shí) MOSFET溝道開(kāi)始形成，源、漏之間開(kāi)始導(dǎo)通。它的要求是：低功耗、高速度、充分利用電源電壓得到大的輸出擺幅。 MOSFET 的類型和符號(hào) NMOS PMOS 增強(qiáng)型 耗盡型 增強(qiáng)型 耗盡型 襯底 p n S/D n+ p+ 載流子 電子 空穴 VDS + ? IDS D ? S S ? D 載流子運(yùn)動(dòng)方向 S ? D S ? D VT + ? ? + 符號(hào) G D B S G D B S G D B S G D B S MOSFET 的閾值電壓 oxABFBoxBBFBT CdqNVVCdQVVV m a xm a x 2)(2 ?????????? oxtoxoxoxssmsFB dxxtxCCQV0 )(1 ??其中 功函數(shù)差 smms WWq ???n 溝 MOS （ NMOS） ??????????iAoxAoxssmsTn nNqkTCdqNCQV ln2max???????????iDoxDox
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