微电子学导论MOSFET的电气特性教程文件.pptVIP

1 超大规模集成电路与系统导论 第二部分 从逻辑到电子电路 第六章 MOSFET电气特性 第七章 MOSFET逻辑电子学分析 2 第六章 MOSFET的电气特性 6.1 MOS物理学（复习） 电流与电压的关系： 3 第六章 MOSFET的电气特性 4 第六章 MOSFET的电气特性 VgsVt （反型区） 0VVgs=Vt （耗尽区） 5 第六章 MOSFET的电气特性 8 第六章 MOSFET的电气特性 体偏置（衬底偏置）效应对阈值电压的影响 9 第六章 MOSFET的电气特性 体偏置（衬底偏置）效应对阈值电压的影响 10 第六章 MOSFET的电气特性 阈值电压是由工艺决定的参数，会在Foundary的电气参数表中进行说明。同时：工作温度；以及体偏压也能影响阈值电压的大小。 阈值电压的典型值： -- nFET: VTn= 0.5~0.8V --pFET: | VTp| = 0.5~0.8V 11 第六章 MOSFET的电气特性 6.2 nFET的电流--电压方程 12 第六章 MOSFET的电气特性 6.2 nFET的电流--电压方程 电压定义： Vgs = Vg – Vs Vgd = Vg – Vd Vds = Vd – Vs = Vgs - Vgd Source源 和 drain漏 对称，漏端是沟道载流子流出的端口 对于nFET: Vds  0 nFET: 衬底接地， Vds = 0 V nFET的工作区 截止区Cutoff 导通之线性工作区：Linear 导通之饱和工作区： Saturation 13 nMOS Cutoff（截止：Vgs=Vt) No channel Ids ≈ 0 第六章 MOSFET的电气特性 14 nMOS Linear:导通之线性工作区 VgsVt:沟道形成 电流 d to s 电子e- from s to d Ids increases with Vds Similar to linear resistor 第六章 MOSFET的电气特性 15 nMOS Saturation：导通之饱和工作区 Vds=Vgs-Vt Channel夹断 Ids 与 Vds无关 电流大小几乎不变 （饱和） 第六章 MOSFET的电气特性 16 第六章 MOSFET的电气特性 17 第六章 MOSFET的电气特性 保持Vds=Vdd不变，Ids与Vgs的关系曲线 18 第六章 MOSFET的电气特性 保持VgsVt不变，Ids与Vds的关系曲线 19 第六章 MOSFET的电气特性 Ids与Vds的关系曲线受Vgs的影响 20 第六章 MOSFET的电气特性 6.3.1 FET的RC模型 21 第六章 MOSFET的电气特性 a点的电阻： b点的电阻： c点的电阻： 简化的线性电阻公式： 用于手工计算的线性电阻公式： 6.3.1 电阻 22 第六章 MOSFET的电气特性 6.3.2 FET电容 （1）MOS电容 23 第六章 MOSFET的电气特性 6.3.2 FET电容 （2）MOS结电容 24 第六章 MOSFET的电气特性 6.6.3 RC模型的建立 25 第六章 MOSFET的电气特性 pFET特性 pFET的阈值电压Vtp为负值：（形成空穴组成的强反型p沟道的Vgs值），Vtp典型值在-0.5～-1.0v 26 第六章 MOSFET的电气特性 pFET的IV特性 （1）线性区 （2）饱和区 27 第六章 MOSFET的电气特性 pFET的RC模型参数（寄生电阻电容） （1）简化用于手工计算的线性化电阻： （2）电容 -a- 源/漏电容 -b- pn结电容 28 Pn结电容的扩展学习Diffusion Capacitance 29 第六章 MOSFET的电气特性 Latch-up闩锁效应的复习