3器件

3.1 引言

3.2 二极管

3.3 MOS(FET)晶体管

  • 金属氧化物半导体场效应管
    • Metal oxide semiconductor field effect transistors
  • 从数字设计角度来看,
    • 主要优点是
    • 作为开关有良好的性能,它引起的寄生效应很小
  • 优点:
    • 高集成密度
    • “简单”的制造工艺,
    • 便宜生产大而复杂的电路。

第二段

按照在二极管中所采用的步骤,本节局限于对晶体管及其参数进行综述。在对这一器件做了
一般的概述之后,我们将从静态(稳态)和动态(瞬态)的观点对晶体管进行解析描述。我们在
讨论的最后列出了某些二次效应并介绍MOS晶体管的 SPICE模型。

3.3.1 MOS晶体管简介

  • MOSFET:四端。
  • 栅端的电压决定
    • 源与漏间有多少电流流过。
  • 体(即衬底)是第四个端口
    • 作用二位的
    • 它只起调节器件特性和参数的作用

第二段

  • 当栅电压>(阈值电压VTV_T)时,
    • 漏和源间形成导电沟道。
    • 漏和源间存在电压差时电流就流动。
      • 电压差越大,导电沟道的电阻越小,电流越大。
  • 栅电压<阈值时,无这样沟道,开关是断的

第三段

  • NMOS由埋在p型村底中的n+n^+漏区和源区构成。
    • 电流是由通过源和漏之间n型沟道的电子形成的。
    • 这不同于pn结二极管,在那里电流是同时由空穴和电子形成的。
  • 也可由n型村底及p+p^+漏区和源区来构成。
    • 电流是由通过p型沟道的空穴形成的。
    • 称p沟MOS,或PMOS管。
  • 在互补MOS工艺(CMOS)中这两种器件都存在。
  • 2章中给出现代双阱CMOS工艺的截面图,再现于此(图3.11)

3器件

第四段

  • 有栅、源、漏和体四个端口
  • 体一般连到一个dc电源端,
    • 而这一电源端对于同一类型的MOS管是相同的
    • (对NMOS为接地端GND,而对PMOS为VddV_{dd})
    • 常在电路图中不显示
  • 若体未显示,则它连到合适的电源端上

3器件

3.3.2 静态情况下的MOS晶体管