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

MOS管的符号 NMOS PMOS NMOS PMOS NMOS PMO G yoB Go- 七∞。。。非 D D 电流方向 (a) 四端器件 省掉B端 数字电路用 AIC设计中一般 应采用该符号在 Cadence analogLib库只需区别 中,当B、S端短接时 开MOS管 需明确体端连接 类型即可 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 11 MOS管的符号 四端器件 省掉 B 端 在Cadence analogLib 库 中，当 B 、 S端短接时 AIC设计中一般 应采用该符号 ？ 需明确体端连接 ？ 电流方向 数字电路用 只需区别 开MOS 管 类型即可

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 12 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

沟道电荷的产生 401V 01V +01V n n88小 p-substrate p-substrate Negative lons 当Vc大到一定 (b) 程度时,表面 +01V势使电子从源 0.1V 流向沟道区 n G.0 Vmu定义为表面 n|ee⊙en 电子浓度等于衬 substrate 底多子浓度时的 p-substrate Electrons 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 13 沟道电荷的产生 当 V G大到一定 程度时，表面 势使电子从源 流向沟道区 VTH定义为表面 电子浓度等于衬 底多子浓度时的 V G

阈值电压 VTH Ms + 2F+ Q dep OX OX OX 栅与衬底功函数差 Q ep 4q∈s|ΦFN3ub 强反型时表面势 中r=(kr/q)(Nyab/n 常通过沟道注入把Ⅴrmo调节到合适值 工艺确定后,VTH就固定了,设计者无法改变 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 14 阈值电压 栅与衬底功函数差 工艺确定后， VTH0就固定了，设计者无法改变 常通过沟道注入把 VTH0调节到合适值 0 OX OX OX T C   强反型时表面势

IV特性一沟道随Vns的变化 n -substrate p-substrate 0 x L 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 15 I/V特性－沟道随 VDS的变化