有源電阻無源器件-閱讀頁
2025-01-11 14:41本頁面
【正文】 的增大，其電容量逐步增大。 VG SCG S0Vt h積 累 區(qū) 強(qiáng) 反 型無源器件－電容 金屬與多晶電容（ MIP） ? 通過 NMOS與 CMOS硅柵工藝實(shí)現(xiàn)，在蒸鋁之前用光刻的方法刻去多晶硅上的厚氧化層，然后在制作柵氧化層時在多晶硅上熱生長一薄氧化層，最后蒸鋁，從而得到了鋁－氧化層－多晶硅電容。 ? 當(dāng)然也可以用多晶硅作為電容的上極板，而金屬作為其下極板，介質(zhì)為氧化層構(gòu)成電容。 ? 由于介質(zhì)變化與張馳使得在 Q－ V中的滯后，所以 CVD氧化層不適用于作為電容介質(zhì)。 ? 電壓系數(shù)為 100ppm/V，溫度系數(shù)為： 100ppm/℃ 。 ? 在應(yīng)用這類電容時，電容的底板必須與襯底相連。 ? 其中的介質(zhì)層是專門形成的，而不是單純的場氧。 ? 此時，就不能完全用一階薩氏方程來描述 MOS器件的特性，必須考慮按比例縮小后的高階效應(yīng)，這種效應(yīng)統(tǒng)稱為短溝道效應(yīng)。 ? 按比例縮小有三種理論：恒定電場 CF理論、恒定電壓 CV理論、準(zhǔn)恒壓QCV理論。因此器件尺寸和電壓一起縮小，則晶體管內(nèi)部所有電場保持不變。 ? 而準(zhǔn)恒壓按比例縮小理論是介于以上兩種理論之間。 MOS管的電容 1）總的柵氧電容 ? 由于器件的縱向尺寸按比使縮小了 α倍，則柵氧厚度也縮小了 α倍，所以單位面積的柵氧電容增大了 α倍。 oxoxox WLCCLWC????1 )( ???按比例縮小的影響 2）源 /漏結(jié)電容 ? 主要由底板電容（即耗盡區(qū)電容）與側(cè)壁電容構(gòu)成，所以在分析CF對源 /漏結(jié)電容的影響時需綜合考慮這兩部分的影響。假定 VR＞＞ φB，可得： ? ? 112 RBDAsid VNNqW ????????? ?? ?? 1121 112RDAsiRDAsidVNNqVNNqW???????????????????????????按比例縮小的影響 ? 上式表明，耗盡層的厚度也按比例縮小 α倍，因此單位面積的耗盡區(qū)電容增大了 α倍。 ? 所以源 /漏結(jié)的總電容為： ? 上式表明源 /漏結(jié)的總電容也縮小了 α倍。 ])(2[1 )(2)(jswjjswjDSCEWWECαCEWCEWC??????????????????按比例縮小的影響 2 MOS管的工作電流 ? 假定按比例縮小后，仍可采用薩氏方程來描述 MOS管的電壓－電流特性，則 MOS管的漏電流可表示為： ? 上式表明： 按比例縮小后 MOS管的漏電流下降到原來的 1/α。 mthGSoxthGSoxmgVVLWCVVLWCg??????)( )(??????按比例縮小的影響 4 輸出阻抗 1） 飽和區(qū)的輸出阻抗 ? MOS管的交流小信號輸出阻抗取決于厄萊電壓的大小，也即取決于溝道調(diào)制系數(shù) λ，而 λ與飽和區(qū)的輸出阻抗可分別表示為： ? 由于環(huán)繞漏區(qū)的耗盡層寬度減小 α倍，因而 ΔL/L保持不變。 DSVLL /???Do Ir ?1????? ???? //DSVLL按比例縮小的影響 ? 則根據(jù)以上兩式（可得飽和區(qū)的輸出電阻為： ? 由上式可以看出 在飽和區(qū)的 MOS管的輸出阻抗保持不變 。 r1 11o???????DDDo IIIr?????按比例縮小的影響 5 本征增益 ? MOS管的本征增益定義為 gmro，由于跨導(dǎo) gm與輸出電阻 ro都保持不變，因此，本征增益 gmro維持不變 。 CF、 CV及 QCV的影響 CF CV QCV 功率 /面積比 1 α3/2 α3/2 CMOS增益級 Av 1 α－ 1/2 α－ 1/2 CMOS運(yùn)放總增益 1 α－ 1 α－ 1/2 增益帶寬積 α α－ 2 α3/2 轉(zhuǎn)換速率 /VDD α α2 α3/2 信噪比（ S/N） α－ 1 α－ 1/2 α－ 3/2 按比例縮小的影響 由上表可以看出： ? CF理論的一個最大缺點(diǎn)是信噪比的嚴(yán)重下降。 ? CV理論使大電壓增益變小、單位面積功耗增大。 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
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