专用集成电路设计-2010(3).ppt
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1、专用集成电路设计授课教师:张立文授课教师:张立文电子信息工程学院电子信息工程学院河南科技大学河南科技大学2009-10-14第三章第三章 MOS集成电路器件基础集成电路器件基础3.2 MOS管的电流电压特性管的电流电压特性3.3 MOS电容电容 3.4 MOS管的管的Spice模型参数模型参数 3.5 MOS管小信号等效电路管小信号等效电路1/7/20232 3.1.1 NMOS管的简化结构如图管的简化结构如图3-1所示所示 该器件制作在该器件制作在P型衬底上,两个重掺杂型衬底上,两个重掺杂N区形成源区和漏区形成源区和漏区,区,重掺杂多晶硅区作为栅极,重掺杂多晶硅区作为栅极,一层薄一层薄SiO
2、2绝缘层作为绝缘层作为栅极与衬底的隔离。栅极与衬底的隔离。在栅氧下的衬底表面是导电沟道。在栅氧下的衬底表面是导电沟道。图图3-1 NMOS管的简化结构管的简化结构 复习一下上节内容:复习一下上节内容:1/7/202333.1.3 MOS管管常用常用符号符号图图3-4 MOS管常用符号管常用符号 1/7/20234图图3-5给出给出增强型增强型NMOS管和管和PMOS管工作在恒流区的转移管工作在恒流区的转移特性,特性,其中其中UTHN(UTHP)为开启电压,为开启电压,即阈值电压。即阈值电压。PMOS的导通现象类似于的导通现象类似于NMOS,但其所有的极性都是相反,但其所有的极性都是相反的。栅源
3、电压足够的。栅源电压足够“负负”,在氧化层和,在氧化层和N 衬底表面就会形成衬底表面就会形成一个由空穴组成的反型层。一个由空穴组成的反型层。图图3-5 MOS管的转移特性管的转移特性3.2.1 MOS管的转移特性管的转移特性1/7/202353.2.2 MOS管的输出特性管的输出特性增强型增强型NMOS输出特性如下图输出特性如下图 3-6。栅压。栅压UGS超过阈值电压超过阈值电压UTHN后,开始出现电流且栅压后,开始出现电流且栅压UGS越大,漏极电流也越大的现越大,漏极电流也越大的现象,体现了栅压对漏极电流有明显的控制作用。象,体现了栅压对漏极电流有明显的控制作用。漏极电压漏极电压UDS对漏极
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