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VLSI与电子器件教学资料：VLSI设计基础2.ppt

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VLSI设计基础
第2章 MOS器件与工艺基础
(2013)
本章概要:
MOS晶体管基础–最小的积木单元
CMOS逻辑部件–最基本的搭积木方法
MOS集成电路工艺基础–了解版图与工艺关系
版图设计–版图的积木单元
设计过程就是搭积木的过程
2
MOS晶体管基础
MOS晶体管结构及基本工作原理
MOS晶体管的阈值电压VT
MOS晶体管的电流-电压特性调到第8章介绍
MOS晶体管主要电参量
CMOS结构
.1
3
MOS晶体管结构及基本工作原理
.1
电阻的可控制性与可制造性
4
MOS晶体管结构及基本工作原理
.1
D
S
V
+
-
工作条件:VDS很小
如果不是很小怎么样?
VTN:阈值电压
矩形电阻
5
MOS晶体管结构及基本工作原理
.1
D
S
V
+
-
D
S
V
+
-
D
S
V
+
-
VDS增大
沟道夹断(临界饱和)
VDS=VGS-VTN
VGD=VTN
·
·
·
·
6
MOS晶体管结构及基本工作原理
.1
V
D
S
+
-
VGS-VTN
VDS-VGS-VTN
D’
=VD’S
VGD’=VTN
VDS中大于临界饱和电压值的部分
临界饱和
沟道长度调制效应
为什么保持临界饱和时的值?
厄莱电压
7
MOS晶体管结构及基本工作原理
.1
耗尽型NMOS
增强型NMOS
怎样实现耗尽呢:在衬底表面离子注入与衬底掺杂类型相反的杂质,这里是注入N型杂质
PMOS
0栅源电压下就存在导电沟道是耗尽型器件的特征
8
MOS晶体管结构及基本工作原理
.1
耗尽型NMOS
增强型NMOS
电特性差异
9
MOS晶体管的电流-电压特性
.1
非饱和区
饱和区
截止区
饱和区工作
10

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