北京大学：《集成电路原理与设计 Principle of Integrated Circuits》课程电子教案（模拟集成电路原理与设计）第二章 MOS器件物理基础

本讲 口基本概念 简化模型一开关 ☆结构 符号 口I/V特性 阈值电压 IV关系式 跨导 口二级效应 体效应、沟道长度调制效应、亚阈值导电性 口器件模型 ◇版图、电容、小信号模型等 北大微电子学系一陈中建一模拟集成电路原理

北大微电子学系－陈中建－模拟集成电路原理 6 本讲 基本概念 简化模型－开关 结构 符号 I/V特性 阈值电压 I-V关系式 跨导 二级效应 体效应、沟道长度调制效应、亚阈值导电性 器件模型 版图、电容、小信号模型等

本讲的目的 口从AIC设计者角度,看器件物理;本讲 只讲授MOS器件物理基础知识 口理解MOS管工作原理 口基于原理,掌握电路级的器件模型 直流关系式一IV特性 今交流关系式一小信号电路中的参数 北大微电子学系一陈中建一模拟集成电路原理

北大微电子学系－陈中建－模拟集成电路原理 7 本讲的目的  从AIC设计者角度，看器件物理；本讲 只讲授MOS器件物理基础知识 理解MOS管工作原理 基于原理，掌握电路级的器件模型 直流关系式－I/V特性 交流关系式－小信号电路中的参数

MOS管简化模型 Gate 简化模型开关 由c控制的一个开关 Source e Drain 北大微电子学系一陈中建一模拟集成电路原理

北大微电子学系－陈中建－模拟集成电路原理 8 MOS管简化模型 简化模型——开关 由 V G控制的一个开关

MOS管的结构 G Poly n drawn Bulk(body) substrate L drawn 2L D 源漏在物理结构上是完全对称的,靠什么区分开 提供载流子的端口为源,收集载流子的端口为漏 最重要的工作区域受Ⅴ控制的沟道区 北大微电子学系一陈中建一模拟集成电路原理

北大微电子学系－陈中建－模拟集成电路原理 9 MOS管的结构 提供载流子的端口为源，收集载流子的端口为漏 源漏在物理结构上是完全对称的，靠什么区分开 ？ Bulk （body ） 最重要的工作区域 ？ 受 V G控制的沟道区 Leff Ldrawn L D   2

MOS管的结构 G 独享一个阱的 MOS管在AIC设 p计中有特殊应用 n-substrate 衬底电压要保证源漏PN结反偏,对阈值电压有影响 n n-well p-substrate 同一衬底上的NMOS和PMOS管(体端不同) 北大微电子学系一陈中建一模拟集成电路原理

北大微电子学系－陈中建－模拟集成电路原理 10 MOS管的结构 衬底电压要保证源漏PN结反偏，对阈值电压有影响 同一衬底上的NMOS 和PMOS管（体端不同） 独享一个阱的 MOS管在AIC 设 计中有特殊应用