第二章MOS器件物理基础一基本概念1MOSFET的结构Metal-Oxide-SemiconductorStructureMOS管结构8大家有疑问的，可以询问和交流MOSFET的三个基本几何参数MOSFET的三个基本几何参数Lmin、Wmin和tox由工艺确定Lmin：MOS工艺的特征尺寸(featuresize)决定MOSFET的速度和功耗等众多特性L和W由设计者选定通常选取L=Lmin，由此，设计者只需选取WW影响MOSFET的速度，决定电路驱动能力和功耗MOS器件是四端器件有NMOS、PMOS两种器件2MOSFET的符号二MOS的伏安特性19改变阈值电压的方法根据阈值电压不同，常把MOS器件分成增强型和耗尽型两种器件。对于N沟MOS器件而言，将阈值电压VT＞0的器件称为增强型器件，阈值电压VT＜0的器件，称为耗尽型器件。在CMOS电路里，全部采用增强型的NMOS和PMOS。以N沟道增强型MOS管为例栅源电压VGS对iD的控制作用漏源电压VDS对iD的控制作用3伏安特性I/VcharacteristicsMOS的伏安特性与工艺相关Qd：沟道电荷密度I/V特性的推导（2）三极管区的MOSFET（0<VDS<VGS－VT）I/V特性的推导（3）饱和区的MOSFET（VDS≥VGS－VT）NMOS管的大信号特性和工作区域以及电流公式MOSFET的I/V特性MOSFET的跨导gm典型值MOS管饱和的判断条件MOSFET开关（SwitchModelofNMOSTransistor）MOS模拟开关4二级效应体效应沟道调制效应亚阈值导电特性体效应MOS管的开启电压VT及体效应MOS管的开启电压VT及体效应MOS管体效应的Pspice仿真结果MOSFET的沟道调制效应MOSFET的沟道调制效应MOS管沟道调制效应的Pspice仿真结果MOS管跨导gm不同表示法比较亚阈值导电特性MOS管亚阈值导电特性的Pspice仿真结果5器件模型版图6NMOS晶体管C-V特性减小MOS器件电容的版图结构三MOS低频小信号模型72基本的MOS小信号模型考虑二级效应后的小信号模型λ≠0在饱和区gmb可以表示为例：求下列电路的低频小信号电阻(γ＝0)例：求下列电路的低频小信号输入电阻(γ＝0)例：求下列电路的低频小信号输入电阻(γ＝0)小信号电阻总结（γ＝0）完整的MOS小信号模型试画出出下列电路的交流小信号模型图、大信号分析图，并写出小信号增益、输出电阻、输入电阻