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文档简介

1、互补金属氧化物半导体集成电路的设计是基于金属氧化物半导体器件、金属氧化物半导体器件和NMOS管的简化结构，它制作在P型衬底上(P型衬底，也称为体或体，为了区别于源极，衬底用b表示)，两个重掺杂n区形成源区和漏区，重掺杂多晶硅区(多晶硅)作为栅极，用一层薄的二氧化硅绝缘层将栅极与衬底隔离。NMOS管的有效作用发生在栅氧化层下衬底表面的导电沟道上。由于源-漏结的横向扩散，栅-源和栅-漏具有重叠长度LD，因此导电沟道的有效长度(Leff)将小于布局中绘制的导电沟道的总长度。我们将使用l表示导电沟道的有效总长度Leff，w表示沟道宽度。宽长比和氧化层厚度对金属氧化物半导体管的性能非常重要。金属氧化物半

2、导体技术发展的主要驱动力是在保证电性能参数不降低的前提下，逐代减小沟道长度和氧化层厚度。为了使金属氧化物半导体管的电流只沿导电沟道的表面流动，而不产生垂直于衬底的附加电流，必须在源区、漏区、沟道和衬底之间形成反向偏置的PN结隔离。因此，NMOS管的衬底B必须连接到系统的最低电位点(例如，“地”)，而PMOS管的衬底B必须连接到系统的最高电位点(例如，正功率UDD)。基板的连接如图(a)和(b)所示。衬底连接、N阱和PMOS。在互补金属氧化物半导体管中，NMOS管和PMOS管是在同一衬底上制作的，因此必须为PMOS管制作一个称为“阱”的“局部衬底”。金属氧化物半导体晶体管的通用符号，金属氧化物半

3、导体晶体管的电流-电压特性，工作在恒定电流区的NMOS晶体管和PMOS晶体管的传输特性，其中UTHN(UTHP)是导通电压或阈值电压。在半导体物理学中，当界面反型层的电子浓度等于P型衬底的多重浓度时，NMOS的UTHN被定义为栅极电压。这与许多因素有关，如材料、掺杂浓度、栅氧化层电容等。在器件制造过程中，也可以通过将杂质注入沟道区来控制阈值电压，以改变氧化物层表面附近的衬底的掺杂浓度。工作在恒流区的金属氧化物半导体管的漏极电流和栅极电压之间的关系为平方律。当栅极电压超过阈值电压UTHN后，电流开始出现，栅极电压uGS越大，漏极电流越大，表明栅极电压对漏极电流有明显的控制作用。漏极电压UDS对漏极电流ID的控制效果基本上分为两个部分，即线性区域和饱和区域。为了不与双极晶体管的饱和区相混淆，我们把金属氧化物半导体晶体管的饱和区称为恒流区，以表示偏微分方程增加和电流基本恒定的特性。线性区域和恒流区域由预箝位断点的连接线(图中虚线所示)界定。当栅极电压UGS不变时，沟道将如图所示随着偏微分方程由小变大而

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