BOM报价
NG体育·(中国)官方网站-APP下载 专业场效应管专家 首页 代理经销 产品型号 技术应用 新闻资讯 关于ng体育 联系我们
原装正品 每一片都可追溯至原厂库存 坚持自营库存 创造品牌价值!

设计应用

MOS场效应管结构电容压控特性分析

时间:2021/1/26阅读:6250 关键词:MOS场效应管

理想MIS结构电容压控特性

理想状态:半导体表面电场效应特点,多子堆积状态+多子耗尽状态+少子反型状态,相互并不联系;

实际状态:堆积状态+耗尽状态有平带状态

耗尽状态率反型状态,是弱反型直强反型态压控特性连续变化

 

如:交变电压频率高反型层中少子产生与复合,赶不上外电场变化数量不变耗尽区电荷变化决定空间电荷区电容反型区内电容压控特性有准静态和高频情形区别

PMOS场效应连接成压控可变电容

如下图所示

MOS场效应管结构电容压控特性分析

 

PMOS场效应变容管连接+压控特性

短接++衬底

然后把它当作电容一极接高电平栅极=另一极接低电平

电容值:与VBG 相关

VBG=衬底与栅间电压

 

PMOS场效应变容管衬栅电压VBG 影响,变容管电容作栅氧化层电容与半导体空间电荷区电容串联,表达式如下:

MOS场效应管结构电容压控特性分析公式

VBG > 阈值电压

形成反型载流子沟道变容管工作在强反型区域

VG=栅电位

VB=衬底电位

VG>VB,变容管进入积累区

栅氧化层与半导体间界面电压>0电子自由移动

 

反型区积累区变容管电容值,表达式如下

CV=COX=εOX/tox

阈值反型点

最大耗尽宽度 + 反型层电荷密度=0,此时的最小电容,表达式如下

MOS场效应管结构电容压控特性分析公式

 

堆积耗尽模式间产生平带,此时电容表达式

MOS场效应管结构电容压控特性分析公式

MOS场效应管结构电容压控特性分析公式

为耗尽层的厚度

εs=半导体的介电常数

Φs=称为表面势

Na=受主原子的浓度

E=基本电荷的电量;

 

MOS场效应管结构电容压控特性分析公式

反型转折点空间电荷区最大宽度

 

φf=Vtln(Na/ni)=杂质半导体衬底相对费米势

Vt= kT/e=热电压

Ni=本征载流子浓度

K=玻尔兹曼常数,

T=绝对温度

εox=氧化层的介电常数

tox为氧化层厚度

 

PMOS场效应耗尽区+弱反型区+中反型区移动载流子少,因此电容Cv减小

电容Cv < Cox

Cv形成:氧化层电容Cox半导体表面空间电荷层电容串联

建立反型载流子沟道强反型区间分:弱反型区+中反型区+强反型区

CbCi占主导MOS场效应管元件,工作中反型区或耗尽区

CbCi占主导MOS场效应管元件,工作在弱反型区

若:进入强反型区分高频+低频

 

高频少数载流子产生与复合难以跟上信号变化,因此Cv偏压不相关,

低频准静态Cv偏压变化

如下图所示

MOS场效应管结构电容压控特性分析曲线