I/V Characteristics (cont.)I, = -WCox[VGs -V(y)- VrH lva(y)dV (y)由Ua(y)= μ,E(y),且 E(y)=dydV(y)I, = WCox[VGs - V(y) - VrH lundyJ I,dy = T WCox,[Vcs -V(y)-Vr ]dVy=0V=0WVBs][(VGs - VTH)VID=u,CDSVOXL2西安交通大学微电子学系12
2008-3-19 微电子学系 12 I/V Characteristics (cont.) [ () ] () D OX GS TH d I WC V V y V v y = − −− OX 0 0 [ () ] L VDS D n GS TH y V I dy WC V V y V dV μ = = = −− ∫ ∫ ( ) ( ) ( ), ( ) d n dV y y Ey Ey dy 由 且 υ μ = =− ( ) [ () ] D OX GS TH n dV y I WC V V y V dy = −− μ 1 2 [( ) ] 2 D n OX GS TH DS DS W I C V VV V L = −− μ
1.非饱和区I/VCharacteristics(cont)W[(VID=uμ,CoxDSJDSL2ID4三极管区GS3GS2GS1Vos在三极管区(0<Vps<Vcs-Vm),漏电流与漏源电压的关系西安交通大学微电子学系13
2008-3-19 微电子学系 13 1.非饱和区I/V Characteristics (cont.) 在三极管区( ), 0 <V VV DS GS TH < − 漏电流与漏源电压的关系 2 TH 1 [( ) ] 2 D n OX GS DS DS W I C V VV V L = −− μ
NMOS管的I-V特性一线性区(三极管区、非饱和区)KW模拟电路中较常使用s -ViN)VDs -VBs12(VDS21HnCoCoxK'= μ,C.NMOS器件跨导系数oxtox与工艺相关的ABNMOS器件增益系数与设计相关的-VTN)VDs = β[(VGs数字电路中较常使用DSDS2西安交通大学微电子学系14
2008-3-19 微电子学系 14 NMOS管的I-V特性－线性区(三极管区、非饱和区) ' 2 [2( ) ] 2 DS GS TN DS DS K W I V VV V L = −− ' n ox 0 n ox ox K C t μ ε ε = = μ － NMOS器件跨导系数 ' N W K L β = － NMOS器件增益系数 1 2 [( ) ] 2 DS N GS TN DS DS I V VV V = −− β 与工艺相关的 与设计相关的 模拟电路中较常使用 数字电路中较常使用
线性区(三极管区)WI(VIβ = μ,CoxTHON2TW如果Vps<<2(VGs-VTH),(VGs -I,=μ,CoxVD11RWμ.CoxIIpVGS3VGS3VG52CVGsVGS1VGS2TNVos作为可控线性电阻的MOSFET深三级管区的线性工作西安交通大学微电子学系15
2008-3-19 微电子学系 15 线性区(三极管区) 2 D 1 [( ) ] 2 n OX GS TH DS DS W I C V VV V L = −− μ ( ) D n OX GS TH DS W I C V VV L = − μ GS 1 ( ) ON n OX TH R W C VV L μ = − 作为可控线性电阻的 MOSFET 深三级管区的线性工作 如果VDS<<2(VGS-VTH)
2.饱和区工作WI,= μ,Cox[VDSDS21Vps = VGs - VTH(Pinch - off)Wu,COXLDGSTH2LVGVGVos1VoS2>Vps1Intntntnt夹断点夹断点0X0X1V(X1)=VGS-VTHV(X2)=VGS-VTH夹断特性西安交通大学微电子学系16
2008-3-19 微电子学系 16 2. 饱和区工作 1 2 [( ) ] 2 D n OX GS TH DS DS W I C V VV V L = −− μ 2 ( ) 2n OX D GS TH C W I VV L μ= − ( ) nDS GS TH V VV = − Pinch off − 夹断特性