MOS晶体管准静态工作下电荷计算的弱反型特征

信息来源: 时间:2022-7-20

MOS晶体管准静态工作下电荷计算的弱反型特征

弱反型时,电荷的计算十分容易。首先,我们注意到单位面积的耗尽区电荷由式(4.3.14)给出,重写如下:

MOS晶体管弱反型

如4.6节中所见,在弱反型区(以及在耗尽区),表面势Ψs实际上与位置无关,并用下式给出:

MOS晶体管弱反型

现在,考虑电荷中性方程QG+Qc+QI+QB=0。为了计算QG,可利用弱反型时QIQB这一条件(4.6节),这样,

MOS晶体管弱反型

    为了准确地求出QI,可利用4.6节中的说明,即Q´IQ´I源和Q´I,漏之间的变化与位置成直线关系,如图4.16所示,这样

MOS晶体管弱反型

其中II的表达式已在4.6节中给出。由于I是x的显式函数,入式(7.2.3a),直接求出QI,结果是

MOS晶体管弱反型

与此类似,把式(7.3.9)中的q用Q代替,并利用式(7.4.35),可得

MOS晶体管弱反型

实际上,以上三种电荷在瞬态计算中常常全部忽略,其理由是:源结和漏结耗尽区(在沟道以外,器件的非本征部分)所包含的电荷可用1.5节中的方法来估算。当然,由于通过源端和漏端所提供的电子必定会使n+中材料中的电荷发生变化(当VSB和VDB变化时)。对于典型的沟道长度,这些电荷和相应的充电电流比与反型层有关的电荷和相应的充电电流要大得多。因此,在弱反型时,源和漏的充电电流被器件的非本征部分所控制,并常用下面的简化式:

MOS晶体管弱反型

虽然我们正在考虑一个处于弱反型的晶体管的本征动态情况,但是可以看到,  已经导出的这些精确的电荷表达式也还是有用的。

    

联系方式:邹先生

联系电话:0755-83888366-8022

手机:18123972950

QQ:2880195519

联系地址:深圳市福田区车公庙天安数码城天吉大厦CD座5C1

请搜微信公众号:“KIA半导体”或扫一扫下图“关注”官方微信公众号

请“关注”官方微信公众号:提供  MOS管  技术帮助

推荐文章