對新手而言,要注意的是VGS小不會cutoff,而是進入weak inversion,gm/id會高但是不會無限大。在電子學中,大家會用VDS > VGS - VTH計算device會不會進入triode region,這 ... ... <看更多>
vth定義 在 Re: [問題]MOS threshold voltage為什麼跟尺寸有關? - Electronics ... 的必吃
從Vth 的操作型定義來想很直觀(foundry 實際量測都是用操作型定義,因為advanced node 非理想因素太多了。) 最簡單的是constant current 法, ... ... <看更多>
vth定義 在 Re: [問題] mosFET的問題- 看板Electronics - 批踢踢實業坊 的必吃
※ 引述《wrt (一片小蛋糕)》之銘言:
: 1. body effect
: 為何在body端加一個負電壓 會使Vt上升
: 如果在body加負電壓 電子應該會被排斥到oxide接觸面
: 使得Vt需要吸引得電子變少才對啊
: (因為body的負電已經排上去很多電子了)
: 所以Vt應該要下降才是啊
: 使得Vt需要吸引得電子變少才對啊
: (因為body的負電已經排上去很多電子了)
: (因為body的負電已經排上去很多電子了)
: 所以Vt應該要下降才是啊
: 為何是上升呢?
(以 nMOS 討論)
第一個重要觀念是 inversion charge (electron) 是從 S/D 提供的
然後 Vt 增加減少要從半導體元件物理的公式來看
(用物理畫面想也可以,但有時會漏掉一些東西)
Vt (threshold voltage) (定義為 strong inversion 時的 Vg 值)
= Vfb (flatband voltage) +
psi_s (surface potential) +
depletion charge/Cox
當 Vb < 0, Vs = 0, 使 Vsb > 0 時,body effect 出現,使 Vt 增加
是由於 depletion charge 的增加,Vfb 跟 work function 有關,不受影響,
psi_s = 2*phi_b 和 doping 濃度有關,也不受影響
用 band diagram 看的話,就是 Vb 的負偏壓把 bulk 的 band diagram 給往上抬
所以原本 depletion charge 和 psi_s 有關 (在根號裡) 會變成 psi_s + |Vb|
所以第三項的貢獻變大,Vt 上升
可以想像 Vb < 0 時,Vg 必須更正 (為產生足夠多的 depletion charge)
才能使 Si band-bending 到 2*phi_b
: 2.short channel effect 和 channel length modulation
: 這兩個是在說一樣的東西嗎??
: 前者是在說VD電壓上升 使Vt變小
: 後者在說在飽和時 VD電壓上升 電流還是會些微變大
: 這兩個我怎麼看都是在說一樣的東西啊
: 只是一個是非飽和一個是飽和狀態下
: 電流變大不就是等於Vt下降嗎?
: 觀念有點不清楚 請高人解答 感謝
兩個是不同的東西
short channel effect 造成 Vt rolloff (下降)
不一定要 Vd 電壓上升,只是 Vd 增大問題會更嚴重
解釋的方法是 charge sharing (倒梯形)
S/D 會吃掉一部分 gate controlled 的 depletion charge (三角形部分)
當 L 越小,兩旁的三角形佔整體梯形的比重越高,
所以 Vt 掉的更多
channel length modulation (CLM) 在 long-channel 也可以看到
只要 MOS 操作在 saturation 區,有 pinchoff 的現象,
此時 Leff = L - delta_L,使得 Id 會受 Vd 影響 (Vd 越大,pinchoff 越嚴重)
電流變大有可能是很多原因,電子學的公式是簡化版的,從元件物裡的角度會看更細
不只是 Vt (mobility 也可能會變,還有其他影響的項,如 CLM 的 lambda 參數等)
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