微電子器件原理-第7章長(zhǎng)溝道m(xù)osfets(編輯修改稿)
2025-01-14 20:50 本頁(yè)面
【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 （ 36） )1()(4 /)/)(2 kTqVmkTVtVgqBaSief fds dseeqkTqNLWI ?? ?????)1())(1( /)/)(2 kTqVmk TVtVgqoxef fds dseeqkTmLWCI ?? ??? ? 亞閾區(qū)斜率 ? 當(dāng) Vds是幾倍 kT/q時(shí)，擴(kuò)散電流占統(tǒng)治地位，漏電流與漏電壓無(wú)關(guān)，只與柵電壓有關(guān)。 ? 斜率定義（圖 ） ? （ 37） ? 由方程（ 22）知 ， ? 由方程（ 22）知： S的典型值為： 70—100mV/decade，如果 SiSiO2界面陷阱密度較高，斜率很可能比方程（ 37）給出的大。 )1())(log( 110oxdmgds CCqkTqmkTdV IdS ???? ?oxdm CCm /1 ?? 第 5節(jié)襯底偏置效應(yīng)和溫度特性對(duì)閾值電壓的影響 ? 體效應(yīng) ? 閾值電壓的溫度特性 體效應(yīng) MOSFET襯底偏置效應(yīng)等效電路 體效應(yīng) ? （ 17） ? 方程（ 17）變?yōu)椋? ? （ 38） ? 這里： V是溝道中的任一點(diǎn)與襯底之間的反向偏壓。 ? 對(duì) Qi從源（ Vbs）到漏（ Vbs+Vds）積分得電流的表達(dá)式為：（（ 18）是變?yōu)椋? ? （ 18） ? ? （ 39） ]2[2)2( BaSiBfbgoxdSi VqNVVVCQ ??? ????????? ]2[2)2( BaSiBfbbsgoxi VqNVVVVC ??? ???????? ]})2()2[(322)22{( 2/32/3 BdsBoxaSidsdsBfbgoxef fds VCqNVVVVLWCI ????? ??????? ]})2()2[(322)22{(2/32/3bsBdsbsBoxaSidsdsBfbgoxef fdsVVVCqNVVVVLWCI?????????????? 體效應(yīng)（續(xù)） ? 在低漏電壓下，漏電流仍由（ 19）式給出： ? 在 Vds較小時(shí)，展開（ 18）式并只保留低階項(xiàng)（一階項(xiàng)）： ? （ 19） ? 閾值電壓 Vt由： （ 20） ? 變?yōu)? （ 40） ? 反向襯底偏壓的影響是：使體耗盡層加寬，閾值電壓升高。 dstgoxef fdsoxBaSiBfbgoxef fds VVVLWCVCqNVVLWCI )()42( ?????? ?????oxBaSiBfbt CqNVV /42 ??? ??? oxbsBaSiBfbt CVqNVV /)2(22 ???? ??? 閾值電壓與反向襯底偏壓的關(guān)系 ? 左圖曲線的斜率 （ 41） 叫襯偏敏感度。 ? 在 Vbs=0時(shí)， 當(dāng) Vbs增加時(shí)，襯偏敏感度下降。 oxbsBaSibstCVqNdVdV )2/( ?? ??1??? mCCdVdVoxdmbst 閾值電壓的溫度特性 ? 平帶電壓： （ ） ? 假設(shè)不存在氧化層電荷，把（ ）代入（ 20）式得： （ 42） ? 在“ 0”襯偏電壓條件下，閾值電壓與溫度的關(guān)系為： （ 43） （ ） Bgfb qEV ???? 2/ oxBaSiBgt CqNqEV ??? 42 ???? dTdmdTdEqdTdCqNdTdEqdTdV BgBoxBaSigt ???? )12(21)/1(21 )22( ?????? ??????iaifB nNqkT ln|| ??? ??? 閾值電壓的溫度特性（續(xù)） ? （ ） ? 由方程（ ）和（ ）得： （ 44） ? 因?yàn)?Nc and Nv ?T3/2，所以： kTEgC eNNni 2/?? ?]21)[ln()])2/exp(ln([dTdEqdTNNdNNqkTNNNqkkTENNNqkTdTddTdgvcvcavcgvcaB???????TNNdTNNd vcvc23? 閾值電壓的溫度特性（續(xù)） ? 把方程（ 44）代入方程（ 43）得： （ 45） ? Na=1016cm3， m=， dVt/dT典型值為 1mV/K。 ? Na=1018cm3， m=， dVt/dT典型值為 。 ? 摻雜濃度增加時(shí)，溫度系數(shù)降低。例：溫度每升高 100度，閾值電壓降低 5575mV。 ? 在數(shù)字 VL
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