集成电路设计与验证 课件 3.2 项目三 任务二 MOS晶体管工作原理.pdf

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高等教育出版社

01MOS晶体管的结构特点

MOS晶体管的漏极电流与特目录/CONTENT

02征曲线

任务2.1

MOS晶体管简介

MOS晶体管

MOS管是金属(Metal)—氧化物(Oxide)—半导体

(Semiconductor)场效应晶体管的简称。上面介绍

的双极型晶体管是把输入端电流的微小变化放大后，

在输出端输出一个大的电流变化，是一种电流控制

型器件，用放大倍数β来表示其输出电流和输入电

流之比。MOS管是把输入电压的变化转化为输出电

流的变化，是一种电压控制型器件，用跨导gm来

表示输出电流的变化和输入电压变化之比。

MOS晶体管的符合与剖面图

栅（G）

源（S）漏（D）

SiO

2

沟道

源区漏区

P型Si衬底

NMOS晶体管PMOS晶体管MOS管纵向剖面图

任务2.2

MOS晶体管的输出特性曲线

可变电阻区

非饱和区（可变电阻区）：当V变化时，R将随之变化，因此该区域

GSON

也称为可变电阻区；该区域内的V满足以下条件：V≤V-V

DSDSGST

在该区域内，NMOS管的输出伏安特性方程也称为I~V方程为：

2

IK2VVVV

DSnGSTDSDS

K称为NMOS型晶体管的导电因子，其表达式为：

n

1W

KC

n2noxL

µ为电子的迁移率；C为NMOS管的单位面积氧化层电容；W/L为NMOS

nox

管的宽长比。

恒流区和截止区

饱和区（恒流区）：V一定时，I基本饱和，随V变化而变化不大，也

GSDSDS

称恒流区；该区域内的V满足以下条件：VV-V

DSDSGST

在该区域内，NMOS管的输出伏安特性方程也称为I~V方程为：

2

IKVV

DSnGST

截止区：在该区域，VV，MOS晶体管管处于截止状态。