离子敏场效应晶体管宏模型的建立与仿真.docxVIP

离子敏场效应晶体管宏模型的建立与仿真 场效应晶体管(Field Effect Transistor, FET)是当今微电子技术中极其重要的一种器件，其结构简单、功耗低、增益高的特性使得它成为大部分集成电路的核心元件。随着CMOS技术的不断发展和提高，理想的FET模型逐渐变得重要，以便更好的确定元件的参数值和特性，妥善设计和有效地模拟元件表现。离子敏场效应晶体管(Ion-Sensitive FET, ISFET)作为一种非常典型的FET模型，其中负载晶体管形成的负反馈会影响其临界电压和伏安特性，使ISFET模型具有诸多优势，不仅用于传感器的制作，而且具有广泛的应用，如微波通信、气体传感器应用等。 本文从建立离子敏场效应晶体管宏模型的角度研究ISFET。首先，对ISFET的基本结构进行描述，表明ISFET由栅极、源极、漏极三个主要部分组成，其特性受晶体面积大小、栅极-源极间隙和漏极-源极间隙三个参数影响。然后考虑FET二极管及其表达方程，并利用归纳法结合查表获得参数值，建立ISFET的宏模型。接下来，对建立的宏模型进行仿真，并与实际测量的值进行对比，以衡量模型的真实性与准确性。最后，通过关键参数变化，分析ISFET的特性曲线，更好地理解它的工作原理。 综上所述，离子敏场效应晶体管宏模型拥有灵活的表达能力，可以用来更为准确的模拟栅极电压、漏极电压的特性曲线，以及晶体管的伏安特性，更可以为元件的设计提供服务。因此，建立离子敏场效应晶体管宏模型和进行仿真研究的重要性不言而喻。