【正文】 doxioxdioxioxgi CCCCCCC CdCCdV Qd kTqaiiSi SeNkTnQ 2/22 ????qkTQddQC iSii /2||/ ??? ?qkT VVCC tgoxi /2 )( ?? )]2 )(1ln(2)[( kT VVqqkTVVCQ tgtgoxi ?????? ? 如果柵是未摻雜的，多晶硅柵耗盡也對(duì) QiVg關(guān)系曲線有影響。多晶硅耗盡區(qū)象一個(gè)與氧化層電容串聯(lián)的大電容，當(dāng)柵電壓較大時(shí)，它使反型層中的電荷密度減弱。在高柵偏壓時(shí)，多晶硅耗盡層的影響大于反型層電容影響。（ 58）式增加一個(gè)附加項(xiàng)。與（ ）式推導(dǎo)過程相似。 ? （ 59） ? Np：多晶硅柵有效的摻雜濃度。 ? 柵電荷密度： （忽略體硅耗盡層電荷） ? 為了使（ 59）式中最后一項(xiàng)可以忽略， Np應(yīng)在 1020cm3范圍內(nèi)，尤其對(duì)于薄氧化層 MOSFET。 ]2 )()2 )(1ln(2)[(22pSitgoxtgtgoxi qNVVCkTVVqqkTVVCQ?????????)( tgoxp VVCQ ?? IdsVg特性 ? （ 50） ? （ 51） ? （ 10） ? 由上述 3式可知，在低漏電壓情況下（線性區(qū)），轉(zhuǎn)移特性曲線為： （ 60） ? 跨導(dǎo)： oxtgoxtef f t VVtVE 63 ????cmVEE ef fef fef f /10532500 53/1 ???? ?? )(])([0 ydVVQLWI Vds ief fds ? ?? ? dsgigef fds VVQLWVI )()(??gdsm dVdIg /? IdsVg特性（續(xù)） ? 在高柵偏壓時(shí)，由于遷移率減小，漏電流和跨導(dǎo)均發(fā)生簡(jiǎn)并效應(yīng)。 ? （ 61） dsdsongoxgef fds VVmVVLWCVI )2()( ???? ? 反型層電容和遷移率簡(jiǎn)并效應(yīng) IdsVg關(guān)系特性曲線 點(diǎn)線：閾值電壓的外推值 計(jì)算時(shí)假設(shè)沒有考慮多晶硅耗盡 第 8節(jié) MOSFET的頻率特性 ? MOSFET的柵跨導(dǎo) gm ? 小信號(hào)襯底跨導(dǎo) gmb ? 漏電導(dǎo) gd（ MOSFET的非飽和區(qū)漏電導(dǎo)） ? 飽和區(qū)漏電導(dǎo) ? MOSFET小信號(hào)等效電路模型 ? 跨導(dǎo)截止頻率 ?gm ? 截止頻率 fT ? 提高 MOSFET頻率特性的途徑 MOSFET的柵跨導(dǎo) gm—定義 ? 表示柵源電壓對(duì)漏電流的控制能力 ? 線性區(qū)： Vds小時(shí)， Vds大時(shí)， ? 在飽和區(qū)： CVdsgdsm dVdIg ?? |dstgoxef fds VVVLWCI )( ?? ?dsoxef fm VLWCg ?? ]2)[( 2dsdstgoxef fds VmVVVLWCI ??? ?dsoxef fm VLCg ?? mVVLWCII tgoxef fd s atds 2)( 2??? ?mVVLWCg tgoxef fm)( ?? ?mVVV tgdsat)( ?? MOSFET的柵跨導(dǎo) gm—討論 ? 當(dāng) Vg一定時(shí)，跨導(dǎo)隨 Vds的上升而線性增加； ? Vds=Vdsat時(shí)，跨導(dǎo)達(dá)到最大值； ? Vds?Vdsat時(shí)，跨導(dǎo)與 Vds無關(guān)，隨柵電壓的上升而增加。 MOSFET的柵跨導(dǎo) gm—柵電壓的影響 ? 在飽和區(qū)，跨導(dǎo)隨柵電壓的上升而增加，但柵電壓上升到一定值時(shí)，跨導(dǎo)會(huì)下降； ? 原因：柵電壓低時(shí)，遷移率可看成常數(shù)，但柵電壓大時(shí)，遷移率隨電場(chǎng)強(qiáng)度的增加而下降，對(duì)柵電壓的增加起補(bǔ)償作用。 MOSFET的柵跨導(dǎo) gm—考慮速度飽和效應(yīng)后源漏電壓對(duì)跨導(dǎo)的影響 ? 線性區(qū)： Vds大時(shí) )/(1]2))[(/( 2d s atLdsef fdsdstgoxef fds VVVmVVVLWCI ??????)/(1)/(d s atLdsef fdsoxef fm VVVLWCg???? MOSFET的柵跨導(dǎo) gm—源漏電阻對(duì)跨導(dǎo)的影響 有一部分電壓將在源、漏電阻上，實(shí)際的跨導(dǎo)值小于理論值。 小信號(hào)襯底跨導(dǎo) gmb ? 定義： ? 表示襯底偏置電壓對(duì)漏電流的控制能力。因此，襯底的作用可成為另一個(gè)柵，也成為“背柵”。 CVgVdsBSdsmb dVdIg ?? ,| 漏電導(dǎo) gd（ MOSFET的非飽和區(qū)漏電導(dǎo)） CVgdsdsd dVdIg ?? | 飽和區(qū)漏電導(dǎo) CVgdsdsDSa tdVdIg?? |**考慮溝道長(zhǎng)度調(diào)制效應(yīng)后的電導(dǎo) MOSFET小信號(hào)等效電路模型 跨導(dǎo)截止頻率 ?gm ? ?VGS：加在 G、 S上的電壓。低頻時(shí)， Cgs接近開路，輸入信號(hào)大部分降落在 Cgs上，在柵源電容 Cgs兩端感應(yīng)出符號(hào)相反的等量電荷，使溝道電荷電荷隨輸入信號(hào)的變化而變化。 ? 頻率升高后，加在 Cgs上的電壓下降，造成溝道電荷改變量減少，漏電流下降。要想使漏電流不變，使 Cgs上的電壓仍為 ?VGS，由于電阻的分壓作用，這時(shí)，柵、源兩端的電壓 ?VGS?就要增加。 ? 由上式可得： 39。139。 GSgsgsgsGSRgsGSGS VCjRRVVVV ???????????GSgsgsGS VRCjV ???? )1(39。 ? 跨導(dǎo)截止頻率 ?gm ? 即： ? 頻率上升，跨導(dǎo)下降；當(dāng)時(shí)，高頻跨導(dǎo)下降到低頻值的，此時(shí)的頻率即為跨導(dǎo)截止頻率 ?gm。 ? 當(dāng)外加?xùn)?—源電壓改變時(shí)，必須經(jīng)過充電延遲時(shí)間 之后，柵 —源電容 Cgs上的端電壓才會(huì)跟上外加?xùn)?—源電壓的變化，從而長(zhǎng)生溝道電流的增加。 gsgsmGSGSGSDGSDm RCj gVVVIVIg ?? ?????????? 139。39。)(gsgsmm RCj gg ?? ?? 1)(gsgsgm RC/1?? gsgsg RC?? 截止頻率 fT ? 由于 Cgs上的阻抗隨頻率增加而下降，使流過柵源電容的電流隨頻率增加而上升。 ? 定義：流過 Cgs的電流上升到正好等于交流短路輸出電流 id時(shí)的頻率定義為fT。 ? 流過 Cgs上的電流 gsgsgsgs CC ???? ??/1 gsTgsgsm Cg ??? ?gsmT Cg /?? 提高 MOSFET頻率特性的途徑 ? 提高遷移率 （ 1）對(duì)硅器件用 NMOSFET，用（ 100）方向的 p型硅；（ 2）增加表面工藝，改善表面遷移率；（ 3）選材料；（ 4）結(jié)構(gòu)。 ? 縮短溝道長(zhǎng)度 L，減小溝道渡越時(shí)間，提高跨導(dǎo)截止頻率和截止頻率； ? 減小寄生電容。 謝謝觀看 /歡迎下載 BY FAITH I MEAN A VISION OF GOOD ONE CHERISHES AND THE ENTHUSIASM THAT PUSHES ONE TO SEEK ITS FULFILLMENT REGARDLESS OF OBSTACLES. BY FAITH I BY FAITH