四端MOS结构精确模型与近似模型解析

在强反型区内，若把4.4.1节中所介绍的精确模型与4.3节中的通用模型相比较，则发现两者吻合得很好。与这些模型相比，近似的强反型模型存在某些误差（例如，用电流值来表示，为5%）。然而，在实际工作中，在若干因素促使近似模型在多种情况下较精确模型更受欢迎。这些因素总结于下：

1、近似强反型模型简单。当必须用计算机分析很大规模电路时，或者需要快速手算时，这是一个希望具有的优点。

2、实际器件表现出高阶效应，但没有一种型考虑了这些效应。例如，由于一些制造工艺细节造成衬底掺杂从来不是严格均匀的。这一点会使两种模型在精度上的差别趋于减小。

3、今后将可看到用每种模型中的假设可导出器件相应的总电荷（第7章）和电容（第8章）的表达式。用近似强反型模型导出的这些量的表达式较为简单。与此相反，用精确强反型模型所导出的这些量，其中某些量的表达式是如此地复杂，以致全部是不实用的。另外，用近似模型中的假设还可导出适用于高频工作（第9章）的简单模型。对于精确模型来说，还不知道这是否可能。

4、近似模型显式地包含阈值电压VT。这是一个得到广泛讨论、采用和测量的重要参数^①。事实上，甚至对于短沟道和（或）窄沟道器件也采用近似模型，只是用一个有效阈值电压（见第5章）来代替VT。在这些情况下，对怎样计算和测量阈值电压方面已经做了大量的工作。相反，精确模型不是显式地包含阈值电压，因而对于短沟道和（或）窄沟道器件难于采用。

注意，随某些参数的取值（例如沟道长度或工作频率）不同而来回交替选用这两种模型，这种做法是不希望的，因为这会在电路的计算机模拟中引起严重问题。因此对于一般使用来说，多用途的近似模型是比较受欢迎的，因为它能在各种情况下都给出简单结果，而精确模型却做不到这一点。基于这个原因，在本书的剩余部分，将对近似模型给予重视，事实上，在一些例子中将强调这一模型。强调近似模型的另一原因是用简单公式介绍各种原理比较容易说明问题。读者如果愿意，可把同样的原理应用于精确模型，只要其复杂性不成问题。

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