集成電路設(shè)計(jì)（第4版） 課件 5.2 MOSFET的閾值電壓_第1頁
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文檔簡介

1第五章MOS場效應(yīng)管的特性5.1MOS場效應(yīng)管5.2MOSFET的閾值電壓5.3體效應(yīng) 5.4

MOSFET的溫度特性

5.5MOSFET的噪聲5.6MOSFET尺寸按比例縮小5.7MOS器件的二階效應(yīng)

25.2MOSFET的閾值電壓VT閾值電壓是MOS器件的一個重要參數(shù)。按MOS溝道隨柵壓正向和負(fù)向增加而形成或消失的機(jī)理，存在著兩種類型的MOS器件：耗盡型(Depletion)：溝道在Vgs=0時已經(jīng)存在。當(dāng)Vgs“負(fù)”到一定程度時截止。一般情況，這類器件用作負(fù)載。增強(qiáng)型(Enhancement)：在正常情況下它是截止的，只有當(dāng)Vgs“正”到一定程度，才會導(dǎo)通，故用作開關(guān)。3VT的組成概念上講,VT就是將柵極下面的Si表面從P型Si變?yōu)镹型Si所必要的電壓。它由兩個分量組成,即:

VT=Us+VoxUs:Si表面電位;

Vox:SiO2層上的壓降。圖5.541.

Us的計(jì)算將柵極下面的Si表面從P/N型Si變?yōu)镹/P型Si所必要的電壓Us與襯底濃度Na有關(guān)。在半導(dǎo)體理論中，P型半導(dǎo)體的費(fèi)米能級是靠近滿帶的，而N型半導(dǎo)體的費(fèi)米能級則是靠近導(dǎo)帶的。要想把P型變?yōu)镹型，外加電壓必須補(bǔ)償這兩個費(fèi)米能級之差。所以有:圖5.452.

Vox的計(jì)算Vox根據(jù)右圖從金屬到氧化物到Si襯底Xm處的電場分布曲線導(dǎo)出:6VT的理想計(jì)算公式在工藝環(huán)境確定后，MOS管的閾值電壓VT主要決定于

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