廣東可易亞半導體科技有限公司

國家高新企業(yè)

cn en

新聞中心

【集成電路】Vdsat、Vov、Vds的關系-KIA MOS管

信息來源:本站 日期:2022-07-05 

分享到:

【集成電路】Vdsat、Vov、Vds的關系-KIA MOS管


Vov:過驅(qū)動電壓overdrive voltage,Vov=Vgs-Vth,過驅(qū)動電壓也用Vod表示


Vdsat:飽和漏源電壓或夾斷時漏源電壓(剛出現(xiàn)夾斷)saturation drain voltage


在長溝道下,vdsat=vgs-vth=vov,在短溝道下,由于二階效應,vdsat小于vgs-vth,但這個值,spice也好,spectre也好,都是用來判斷管子工作區(qū)間的。


vds>vdsat管子工作在飽和區(qū)

vds<vdsat管子工作在線性區(qū)


Vov=Vgs-Vth,用MOS的Level 1 Model時,不考慮短溝道效用,Vdsat=Vov=Vgs-Vth,當Vds>Vdsat時,MOS的溝道就出現(xiàn)Pich-off現(xiàn)象,這時候電流開始飽和。(長溝道器件)


但是考慮到短溝道效應的模型里,溝道里的多子因為速度飽和效應(Velocity saturation),Vds不需要到達Vov,只要到達Vdsat,Ids就會飽和,不會再上升。


但是此時在物理上,溝道并未達到Pinch- off,直到Vds=Vov,溝道的Pinch-off現(xiàn)象才會出現(xiàn)。也就是說在短溝道模型中,器件在溝道Pinch-off之前就會達到速度飽和,電流 不會再增加(短溝道器件)


小結(jié): Vds-Vdsat要留一定余量,一般200mv,差分輸入對一般為100多mv,一般來說vdsat<50mV管子基本就工作在線性區(qū);一是怕管子由于工藝進入線性區(qū);二是飽和區(qū)邊緣rds較小。



以下是晶體管工作在速度飽和區(qū)的簡單推導過程:

Cox是單位面積的柵氧化層電容。


μ是遷移率。在半導體材料中,載流子處于無規(guī)則的熱運動狀態(tài),在外加電壓時,載流子受到電場力的作用而定向移動,形成漂移電流。定向移動的速度也稱漂移速度,電流方向由載流子類型決定。載流子的平均漂移速度v與電場強度E成正比,比率就是遷移率μ,其關系式為:

公式1.1


以NMOS為例,晶體管工作在飽和區(qū),其溝道的電場強度E可以表示為:

公式1.2


電流的其中一種定義是單位時間內(nèi)通過導體橫截面的總電荷數(shù)(載流子數(shù)目),即沿著電流方向電荷密度和速度的乘積。工作在飽和區(qū)的NMOS管,其平均電荷密度可以表示為:

公式1.3


那么根據(jù)電流的定義就可以得到與過驅(qū)動電壓Vgs-Vth成平方律關系的經(jīng)典電流公式,有:

公式1.4


在公式1.4中L為溝道實際長度,而在公式1.2中Leff為有效溝道長度,二者差異是因為這幾個公式都不是經(jīng)過嚴格地推導,存在一些近似,但不妨礙原理上的理解。


公式1.4是在晶體管的溝道電場強度E比較低時成立。當晶體管溝道的電場強度很高時其載流子的漂移速度不再與其電場強度成正比,而趨向于一個恒定值vsat,那么公式1.4改寫為:

公式1.5


這時候,稱晶體管工作在速度飽和區(qū)。對于電子,臨界電場在1-5V/um之間。根據(jù)公式1.3,晶體管的溝道電場與過驅(qū)動電壓Vgs-Vth和有效溝道長度直接相關,晶體管的過驅(qū)動電壓Vgs-Vth越大,溝道長度越短(短溝道器件),晶體管越可能工作在速度飽和區(qū)。若將晶體管接成二極管形式,并對其Vgs從小到大進行掃描,管子將依次工作在截止區(qū)、弱反型區(qū)、強反型區(qū)、速度飽和區(qū)。



聯(lián)系方式:鄒先生

聯(lián)系電話:0755-83888366-8022

手機:18123972950

QQ:2880195519

聯(lián)系地址:深圳市福田區(qū)車公廟天安數(shù)碼城天吉大廈CD座5C1


請搜微信公眾號:“KIA半導體”或掃一掃下圖“關注”官方微信公眾號

請“關注”官方微信公眾號:提供  MOS管  技術(shù)幫助

免責聲明:本網(wǎng)站部分文章或圖片來源其它出處,如有侵權(quán),請聯(lián)系刪除。


主站蜘蛛池模板: 少妇无码av无码专区在线观看| 欧美视频在线免费播放| 国产性生活大片| 91手机在线视频| 影音先锋男人站| 久久久久波多野结衣高潮| 欧美不卡视频一区发布| 人人妻人人添人人爽日韩欧美| 羞羞漫画成人在线| 国产女同疯狂摩擦系列1| 18禁无遮拦无码国产在线播放 | 你懂得的在线观看免费视频| 老子影院午夜精品无码| 国产悠悠视频在线播放| jizz黄色片| 国产精品高清尿小便嘘嘘| japanesevideo喷潮| 成人三级在线观看| 久久99精品久久久久久青青日本 | 精品视频九九九| 国产乱人视频在线播放| 国产在线精品香蕉麻豆| 国产精品无码一区二区三级| 99久久精品久久久久久清纯| 好吊色永久免费视频大全| 中文国产成人精品少久久| 日产精品卡一卡2卡三卡乱码工厂 日产精品卡二卡三卡四卡乱码视频 | 色多多视频在线| 国产大学生粉嫩无套流白浆| 欧美成人三级一区二区在线观看| 国产精品无码AV天天爽播放器| 99热精品久久只有精品| 好紧好爽好深再快点av在线| 中文在线观看视频| 无码丰满熟妇一区二区| 久久久国产精华液| 日韩亚洲第一页| 久久精品视频99精品视频150| 极品一线天馒头lj| 亚洲人妖女同在线播放| 欧美性猛交xxxx乱大交丰满|