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如何正確理解mos管襯底偏置效應(yīng)

信息來源:本站 日期:2017-08-16 

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加反向偏置時,閾值電壓上升

圖1. 33所示電路為例,剖析襯底偏置效應(yīng)的產(chǎn)生。

由于MOS晶體管M1的源極與基底都接地,所以不發(fā)作襯底偏置效應(yīng)。而M2源極的電位VS比接地的基底的電位VB=0要高,這就意味著VSB>0。其結(jié)果,M2發(fā)作基底偏置效應(yīng),使M2的閾值電壓比M1高。

NMOS晶體管的閾值電壓VTN、PMOS晶體管的閾值電壓VTP分別由下式給出:



式中,VTO是VSB=0時(即不發(fā)牛襯底偏置效應(yīng)時)的閾值電壓。它的極性在NMOS中是VTO>0,關(guān)于PMOS是VTO0,關(guān)于PMOS是φF

式中,q是電子電荷,1.6X 10-19[C];εsi是硅的相對介電常數(shù),εsi= 11.7;Nsub是襯底(阱)的雜質(zhì)濃度。γ越大,表示襯底偏置效應(yīng)越強(qiáng)。關(guān)于NMOS和PMOS來說,與閾值電壓有關(guān)的參數(shù)的極性是不同的,表1.1列出這些參數(shù)及其極性。

上面引出了多個物理參數(shù)。不過重要的是:當(dāng)源極—基底間的pn結(jié)加反向電壓時,MOS晶體管的閾值電壓會上升。