mos器件物理--轉(zhuǎn)移特性曲線-在線瀏覽
2024-10-24 21:04本頁面
【正文】 的影響 假設(shè)了所有器件的襯底都與器件的源端相連，即VBS＝0 但在實(shí)際的模擬集成電路中，由于MOS器件制作在同一襯底上，就不可能把所有的MOS管的源極與公共襯底相接，即VBS≠0 例如：在實(shí)際電路設(shè)計(jì)中NMOS管的源極電位有時(shí)就會(huì)高于襯底電位（仍能保證源極與漏極與襯底間保持為反偏，使器件正常工作）,襯底偏置效應(yīng)（體效應(yīng)）,根據(jù)閾值電壓的定義及MOS管的工作原理可知，MOS管要形成溝道必須先中和其耗盡層的電荷，假設(shè)VS＝VD＞VB，當(dāng)0＜VGB＜Vth時(shí)則在柵下面產(chǎn)生了耗盡但沒產(chǎn)生反型層，保持MOS管的三端電壓不變，而降低襯底電壓VB，則VGB增大，更多的空穴被排斥到襯底，而留下了更多的負(fù)電荷，從而使其耗盡區(qū)變得更寬，即當(dāng)VB下降、Qb上升時(shí)，Vth也會(huì)增大。,襯底偏置效應(yīng)（體效應(yīng)）,在考慮襯底效應(yīng)時(shí)，其耗盡層的電荷密度變化為： 把上式代入閾值電壓的表達(dá)式，可得其閾值電壓為： 其中Vth0是在無體效應(yīng)時(shí)的閾值電壓； ，稱為體效應(yīng)因子，γ的大小由襯底濃度與柵氧厚度決定，其典型值在0.3到0.4V1/2。,襯底偏置效應(yīng)（體效應(yīng)）,例：,襯底偏置效應(yīng)（體效應(yīng)）,由于襯底電位會(huì)影響閾值電壓，進(jìn)而影響MOS管的過驅(qū)動(dòng)電壓，所以襯底可以視為MOS管的第二個(gè)柵（常稱背柵）。,襯底偏置效應(yīng)（體效應(yīng)）,在飽和區(qū)，gmb能被表示成 而根據(jù)閾值電壓與VBS之間的關(guān)系可得： 因此有： 上式中η=gmb/gm ，gmb正比于γ。 注意gmVGS與gmbVBS具有相同極性，即提高襯底電位與提高柵壓具有同等的效果。這種由于柵源電壓變化引起溝道有效長(zhǎng)度改變的效應(yīng)稱為“溝道調(diào)制效應(yīng)”?？紤]溝道調(diào)制效應(yīng)的I/V曲線如下圖所示。 所有斜線反方向延長(zhǎng)與水平軸VDS間有同一交叉點(diǎn)，該點(diǎn)的電壓稱為厄萊電壓VA。參數(shù)λ反映了溝道調(diào)制的深度，且溝道越短，λ越大，表明溝道調(diào)制越明顯。,溝道調(diào)制效應(yīng),考慮溝道調(diào)制效應(yīng)后MOS管的在飽和區(qū)的跨導(dǎo)gm為： 所以溝道調(diào)制效應(yīng)改變了MOS管的I/V特性，進(jìn)而改變了跨導(dǎo)。 考慮溝道調(diào)制效應(yīng)后，由于漏電流隨漏源電壓變化而變化，其值為一有限值。 對(duì)于一個(gè)給定的柵源電壓，一個(gè)較大的溝道長(zhǎng)度L可以提供一個(gè)更理想的電流源，同時(shí)降低了器件的電流能力。 注：以上各式的推導(dǎo)是基于
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