閾值電壓和關(guān)斷電壓
閾值電壓受襯偏效應(yīng)的影響,即襯底偏置電位,零點(diǎn)五微米工藝水平下一階mos spice模型的標(biāo)準(zhǔn)閾值電壓為nmos0.7v pmos負(fù) 0.8,過(guò)驅(qū)動(dòng)電壓為Vgs減Vth。 MOS管,當(dāng)器件由耗盡向反型轉(zhuǎn)變時(shí),要經(jīng)歷一個(gè) Si 表面電子濃度等于空穴濃度的狀態(tài)。此時(shí)器 件處于臨界導(dǎo)通狀態(tài),器件的柵電壓定義為閾值電壓,MOSFET的重要參數(shù)之一 。
MOS管的閾值電壓等于背柵和源極接在一起時(shí)形成溝道需要的柵極對(duì)source偏置電壓。如果柵極對(duì)源極偏置電壓小于閾值電壓,就沒(méi)有溝道。 PMOS的工作原理與NMOS相類(lèi)似。因?yàn)镻MOS是N型硅襯底,其中的多數(shù)載流子是電子,少數(shù)載流子是空穴,源漏區(qū)的摻雜類(lèi)型是P型。
PMOS的工作條件是在柵上相對(duì)于源極施加負(fù)電壓,亦即在PMOS的柵上施加的是負(fù)電荷電子,而在襯底感應(yīng)的是可運(yùn)動(dòng)的正電荷空穴和帶固定正電荷的耗盡層,不考慮二氧化硅中存在的電荷的影響,襯底中感應(yīng)的正電荷數(shù)量就等于PMOS柵上的負(fù)電荷的數(shù)量。
當(dāng)達(dá)到強(qiáng)反型時(shí),在相對(duì)于源端為負(fù)的漏源電壓的作用下,源端的正電荷空穴經(jīng)過(guò)導(dǎo)通的P型溝道到達(dá)漏端,形成從源到漏的源漏電流。同樣地,VGS越負(fù)(絕對(duì)值越大),溝道的導(dǎo)通電阻越小,電流的數(shù)值越大。