本文针对CMOS工艺下的PMOS压控变容特性进行研究,并对其高频交变压控特性建模,为CMOS工艺兼容高频电路的晶体管级仿真提供简化模型。
1 MOS结构电容的压控特性分析
1.1 理想MIS结构电容的压控特性
根据半导体表面电场效应,通常按照多子堆积状态、多子耗尽状态及少子反型状态3种彼此孤立的理想情况对MIS结构电容的压控特性进行理论分析。但实际上,3种情况间出现过渡过程,如堆积状态与耗尽状态间经过有平带状态、耗尽状态过渡到反型状态经历弱反型直至强反型态,所以其压控特性是连续变化的。倘若交变电压频率较高时,反型层中少子的产生与复合跟不上外电场的变化,其数量基本不变、空间电荷区的电容仍然由耗尽区的电荷变化决定的。因此,在反型区内电容的压控特性有准静态和高频情形之区别,如图1所示。
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