13MOS管.ppt

（1）线性区：Vgs-VtnVds 设：Vds沿沟道区线性分布 则：沟道平均电压等于Vds/2 由电磁场理论可知：Qc=?o??ox ? Eg?W?L 其中： tox 为栅氧厚度 ?o为真空介电常数 ?ox为二氧化硅的介电常数 W 为栅的宽度 L 为栅的长度 令：Cox=(?o??ox)/tox 单位面积栅电容 K= Cox ? ?n 工艺因子 βn=K(W/L) 导电因子 则：Ids=βn[(Vgs-Vtn)-Vds/2]Vds ——线性区的电压-电流方程 当工艺一定时，K一定，βn与（W/L）有关。电子的平 均传输时间?∝L2。 （2）恒流区：Vgs-VtnVds Vgs-Vtn不变，Vds增加的电压主要降在△L上，由于△L??L，电子移动速度主要由反型区的漂移运动决定。所以，将以Vgs-Vtn取代线性区电流公式中的Vds得到恒流区的电流—电压表达式： Ids=βn[(Vgs-Vtn)-Vds/2]Vds = βn【(Vgs-Vtn)2- (Vgd-Vtn)2】 ---线性区 ---恒流区 （3）截止区：Vgs-Vtn≤0 Ids=0 （4）击穿区：电流突然增大，晶体管不能正常工作。 恒流区 转移特性曲线 2、PMOS管I~V特性 电流-电压表达式： 线性区：Isd=βp|Vds|(|Vgs|-|Vtp|-|Vds|/2) 饱和区：Isd=(βp/2)(|Vgs|-|Vtp|)2 MOS管版图 G S D 3. 场效应管的分类工作在恒流区时g-s、d-s间的电压极性 （1）N沟增强： * 返回 * 场效应管及其基本放大电路 一、场效应管 二、场效应管放大电路静态工作点的设置方法 三、场效应管放大电路的动态分析 场效应管 场效应管有三个极：源极（s）、栅极（g）、漏极（d），对应于晶体管的e、b、c； 有三个工作区域：截止区、恒流区、可变电阻区 对应于晶体管的 截止区、放大区、饱和区。 单极型管∶噪声小、抗辐射能力强、低电压工作 一. 结型场效应管 符号 结构示意图 栅极 漏极 源极 导电沟道 源极(Souce)用S或s表示 N型导电沟道 漏极(Drain)用D或d表示 P型区 栅极，用G或g表示 符号 符号 # 符号中的箭头方向表示什么？ 2. 名词与符号 Exit 栅-源电压对导电沟道宽度的控制作用 沟道最宽 沟道变窄 沟道消失称为夹断 uGS可以控制导电沟道的宽度，为什么g-s必须加负电压？ UGS（off）夹断电压 N沟道结型场效应管 夹断电压为负 漏-源电压对漏极电流的影响 uGS＞UGS（off）且不变，VDD增大，iD增大。 预夹断 uGD＝UGS（off） VDD的增大，几乎全部用来克服沟道的电阻，iD几乎不变，进入恒流区，iD几乎仅仅决定于uGS。 场效应管工作在恒流区的条件是什么？ uGDUGS（off） uGDUGS（off） 夹断电压 漏极饱和电流 转移特性 场效应管工作在恒流区，因而uGS＞UGS（off）且uGD＜UGS（off）。 uDG＞－UGS（off） g-s电压控制d-s的等效电阻 输出特性 预夹断轨迹，uGD＝UGS（off） 可变电阻区 恒 流 区 iD几乎仅决定于uGS 击 穿 区 夹断区（截止区） 夹断电压 IDSS ΔiD 不同型号的管子UGS（off）、IDSS将不同。 低频跨导： ---------- MOSFET Metal Oxide Semi-conduction Field Effect Transistor，是构成VLSI的基本元件。 二. 绝缘栅型场效应管MOS uGS增大，反型层（导电沟道）将变厚变长。当反型层将两个N区相接时，形成导电沟道。 SiO2绝缘层 衬底 耗尽层 空穴 高掺杂 反型层 大到一定值才开启 1、P型半导体 半导体的表面场效应 2、半导体表面安装一平行金属板 3、随着电场的增加 4、形成反型层 反型层中少子的来源: