集成電路后端設(shè)計(jì)簡(jiǎn)介-文庫(kù)吧資料
2025-01-13 01:54本頁(yè)面
【正文】 沒有電平損失 。當(dāng)開關(guān)打開的時(shí)候，就可以進(jìn)行信號(hào)傳輸，這時(shí)將它們稱為傳輸門。 只不過(guò)兩個(gè) NMOS管全導(dǎo)通時(shí) （ 并聯(lián)關(guān)系 ） 的等效下拉電阻是單管導(dǎo)通電阻的一半 。 如果 INA和 INB均為高電平 ， 使得兩個(gè) NMOS管均導(dǎo)通 ， 兩個(gè) PMOS管均截止 ， 形成了從 OUT到地的通路 ， 阻斷了 OUT到電源的通路 ， 呈現(xiàn)一個(gè)有限的NMOS導(dǎo)通電阻 （ 稱為下拉電阻 ， 其值為單個(gè) NMOS管導(dǎo)通電阻的兩倍 ） 和無(wú)窮大的 PMOS管截止電阻的分壓結(jié)果 ， 輸出為低電平 。 垂直走向 MOS管結(jié)構(gòu) 水平走向 MOS管結(jié)構(gòu) 金屬線從管子中間穿過(guò)的水平走向 MOS管結(jié)構(gòu) 金屬線從管子上下穿過(guò)的水平走向 MOS管結(jié)構(gòu) 有多晶硅線穿過(guò)的垂直走向 MOS管結(jié)構(gòu) 與非門和或非門電路 二輸入與非門 電路圖如下： 與非門和或非門電路 與非門工作原理： 對(duì)于與非門 ， 當(dāng) INA（ INB） 為低電平時(shí) ， M2（ M1） 導(dǎo)通 ，M3（ M4） 截止 ， 形成從 VDD到輸出 OUT的通路 ， 阻斷了 OUT到地的通路 。 因此 ， 在任一邏輯狀態(tài)下 ， 只有非常小的電流從 VDD流向 VSS， 所以耗電很少 。 若再繼續(xù)增加 Vi，將使 P溝道器件的柵源之間電壓接近于 P溝道閾值電壓 ?VTp?， 甚至低于 ?VTp?， 最后導(dǎo)致它截止 ， 此時(shí)Vi＝ VDD ,Vo=VSS（ 0V） 。 在 Vi＝ 0時(shí) ， 因?yàn)?Vi＜， n溝道晶體管截止；但因?yàn)?Vi＝ 0＞ VTp ( —)， 故 p溝道晶體管導(dǎo)通 ， 所以 Vo=VDD。為保證電位接觸良好，必須形成歐姆接觸，在接觸點(diǎn)采用重?fù)诫s結(jié)構(gòu)。 CMOS反相器器件物理結(jié)構(gòu)剖面圖 圖中在 N型硅襯底上專門制作一塊 P型區(qū)域，用來(lái)制作 NMOS管，在 N型襯底上制作 PMOS管。 CMOS反相器電路圖 它由一個(gè) NMOS晶體管和 PMOS晶體管配對(duì)構(gòu)成 ， 兩個(gè)器件的漏極相連作為輸出 ， 柵極相連作為輸入 。 MOS晶體管性能分析 描述 NMOS器件在三個(gè)區(qū)域中性能的理想表達(dá)式為： 0 （ a） 截止區(qū) Ids＝ Vgs－ VT≤0 （ b） 線性區(qū) 0＜ Vgs－ VT＜ Vds （ c） 飽和區(qū) MOS器件電壓 電流特性 N型 MOS管和 P型 MOS管工作在線性區(qū)和飽和區(qū)時(shí)的電壓 電流特性曲線： 線 性 區(qū)飽 和 區(qū)︱ Vd s︱ = ︱ Vg s－ Vt︱︱ Vd s︱︱ Id s︱︱ Vg s 1︱︱ Vg s 2︱︱ Vg s 3︱︱ Vg s 4︱簡(jiǎn)單 MOS管的工藝步驟 ? Al柵工藝 ? Si柵工藝（自對(duì)準(zhǔn)） Al柵工藝（以 NMOS為例） （ 1）一次氧化 （ 2） S、 D區(qū)擴(kuò)散、氧化 （ 3）光刻?hào)艆^(qū) （ 4）柵氧化 （ 5）光刻引線孔 （ 6）蒸鋁、反刻、合金化 Si柵工藝（以 NMOS為例） （ 1）一次氧化 （ 8）光刻引線孔 （ 2）光刻有源區(qū) （ 9）蒸鋁、反刻、合金化 （ 3）柵氧化 （ 4）生長(zhǎng)多晶硅 （ 5）光刻?hào)艠O （ 6） S、 D摻雜 （ 7）氧化 第三部分 簡(jiǎn)單門電路的版圖繪制 CMOS反相器的工作原理 ? CMOS反相器是 CMOS門電路中最基本的邏輯部件 ， 大多數(shù)的邏輯門電路均可通過(guò)等效反相器進(jìn)行基本設(shè)計(jì) ， 再通過(guò)適當(dāng)?shù)淖儞Q ， 完成最終設(shè)計(jì) 。 當(dāng)漏極電壓太高時(shí) ， 會(huì)發(fā)生稱為雪崩擊穿或穿通的非正常導(dǎo)電情況 。 （ 6）影響源極流向漏極（對(duì)于給定的襯底電阻率）的漏極電流 Ids大小的因素有： 源 、 漏之間的距離； 溝道寬度；
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