MOS场效应管源漏寄生串联电阻的影响随着器件尺寸的缩小，S/D区pn结深度变浅，接触孔面积变小，使源漏区的寄生串联电阻Rs、RD变大。图1.25表示存在Rs、RD情况下器件的电位情况。Rs、RD作为器件的一个寄生元件是采用任何一种测量手段都不可避开的，也是在电路模拟中必须考虑的重要因素。由图可得：先考虑VDS比较小的情况，在线性区有其中θo是不考虑Rs、RD的迁移率修正系数。将（1.61）及（1.
MOS场效应管源漏寄生串联电阻的影响随着器件尺寸的缩小，S/D区pn结深度变浅，接触孔面积变小，使源漏区的寄生串联电阻Rs、RD变大。图1.25表示存在Rs、RD情况下器件的电位情况。Rs、RD作为器件的一个寄生元件是采用任何一种测量手段都不可避开的，也是在电路模拟中必须考虑的重要因素。由图可得：先考虑VDS比较小的情况，在线性区有其中θo是不考虑Rs、RD的迁移率修正系数。将（1.61）及（1.
MOS管饱和区特性及处理短沟器件的有三种方法当VDS增加到足够大时，IDS由线性区进入饱和区。众所周知，大尺寸器件因漏区被夹断达到饱和，β和与无关、进入饱和区的标志为，由对（1.43）式微分而得饱和电压和饱和电流的表达式：实验表明，短沟器件的饱和特性与大尺寸器件有很大的不同，这是因为两者饱和机理不同所致。图1.18和图1.19分别画出它们的输出特性的实测结果。由它们的对比可见，短沟管有如下
MOS管饱和区特性及处理短沟器件的有三种方法当VDS增加到足够大时，IDS由线性区进入饱和区。众所周知，大尺寸器件因漏区被夹断达到饱和，β和与无关、进入饱和区的标志为，由对（1.43）式微分而得饱和电压和饱和电流的表达式：实验表明，短沟器件的饱和特性与大尺寸器件有很大的不同，这是因为两者饱和机理不同所致。图1.18和图1.19分别画出它们的输出特性的实测结果。由它们的对比可见，短沟管有如下
线性区MOS 2模型中的线性区采用类似于MOS 1大尺寸器件公式（即Shichman-Hodges公式），仅对开启电压和有效迁移率进行修正。其表达式为：其中是与窄沟效应有关的系数，为短沟衬偏系数，采用（1.18）公式。由（1.38）式可见，虽然已经作了不少近似和简化，但计算公式仍然很繁。MOS 3线性区的推导方法与MOS 2有所不同。为了公式简化，避免（1.38）式中的3/2次方项带来的计算麻烦，
线性区MOS 2模型中的线性区采用类似于MOS 1大尺寸器件公式（即Shichman-Hodges公式），仅对开启电压和有效迁移率进行修正。其表达式为：其中是与窄沟效应有关的系数，为短沟衬偏系数，采用（1.18）公式。由（1.38）式可见，虽然已经作了不少近似和简化，但计算公式仍然很繁。MOS 3线性区的推导方法与MOS 2有所不同。为了公式简化，避免（1.38）式中的3/2次方项带来的计算麻烦，
表面迁移率的纵向电场效应实验发现，纵向电场（栅电场）的加强会使表面沟道中的载流子迁移率明显下降。其原因是纵向电场把沟道载流子拉向表面，增加它的表面散射几率。对于表面有效迁移率与表面纵向电场的关系有几种近似表达式。SPICE的MOS 1和MOS 2模型中采用如下的近似公式：这是以实验为基础的近似式。其中是低场下的表面迁移率，为临界电场，约为，为在硅中的表面纵向电场。当时，近似不变，其值为；当时，以幂
表面迁移率的纵向电场效应实验发现，纵向电场（栅电场）的加强会使表面沟道中的载流子迁移率明显下降。其原因是纵向电场把沟道载流子拉向表面，增加它的表面散射几率。对于表面有效迁移率与表面纵向电场的关系有几种近似表达式。SPICE的MOS 1和MOS 2模型中采用如下的近似公式：这是以实验为基础的近似式。其中是低场下的表面迁移率，为临界电场，约为，为在硅中的表面纵向电场。当时，近似不变，其值为；当时，以幂
MOS管窄沟效应MOS电路中的负载管，经常有W/L 1的情形。对这类负载管如果W设计得太小，就会出现开启升高的窄沟效应，要引起注意。图1.15是窄沟管的沟宽剖面。引起窄沟效应的原因是比较复杂的，在SPICE程序中仅认为是由于在沟宽方向上的边缘场使耗尽电荷增加所致。它的模型如图1.15所示，但要求解耗尽电荷是个多维泊松方程，比较麻烦。为了便于计算，先把边缘场的影响夸大成四分之一圆形，然后乘以一个拟合
MOS管窄沟效应MOS电路中的负载管，经常有W/L 1的情形。对这类负载管如果W设计得太小，就会出现开启升高的窄沟效应，要引起注意。图1.15是窄沟管的沟宽剖面。引起窄沟效应的原因是比较复杂的，在SPICE程序中仅认为是由于在沟宽方向上的边缘场使耗尽电荷增加所致。它的模型如图1.15所示，但要求解耗尽电荷是个多维泊松方程，比较麻烦。为了便于计算，先把边缘场的影响夸大成四分之一圆形，然后乘以一个拟合
为了适宜小尺寸器件组成的VLSI的电路模拟，在SPICE程序中提供了两种小尺寸器件模型，即MOS 2和MOS 3。它们都是根据电荷共享模型分析短沟效应。MOS 2的短沟模型如图1.13所示。为了便于计算，将源漏pn结的侧向近似为四分之一圆形剖面，其半径就是结深xj。结耗尽区宽度采用平面结近似计算公式。从几何上找出栅耗尽底部与pn结耗尽区的交点c、b，它们与栅长ad形成一个梯形区作为栅压开启的耗尽部
为了适宜小尺寸器件组成的VLSI的电路模拟，在SPICE程序中提供了两种小尺寸器件模型，即MOS 2和MOS 3。它们都是根据电荷共享模型分析短沟效应。MOS 2的短沟模型如图1.13所示。为了便于计算，将源漏pn结的侧向近似为四分之一圆形剖面，其半径就是结深xj。结耗尽区宽度采用平面结近似计算公式。从几何上找出栅耗尽底部与pn结耗尽区的交点c、b，它们与栅长ad形成一个梯形区作为栅压开启的耗尽部
MOS管埋沟型，向沟道区注入与衬底反型的杂质，会在表面下形成一层与源漏区同型的导电沟道及对衬底的pn结，由此得到埋沟导电机理。埋沟管的杂质分布剖面如图1.6所示。注入区补偿衬底杂质后得反型浓度为image.png在深度为image.png点注入杂质与衬底杂质浓度相同，形成pn结。为了计算简单，一般采用“BOX”近似进行分析，当然也可以采用较复杂的、较精确的分布进行计算分析，但在方法上基本是类似的，
MOS管埋沟型，向沟道区注入与衬底反型的杂质，会在表面下形成一层与源漏区同型的导电沟道及对衬底的pn结，由此得到埋沟导电机理。埋沟管的杂质分布剖面如图1.6所示。注入区补偿衬底杂质后得反型浓度为image.png在深度为image.png点注入杂质与衬底杂质浓度相同，形成pn结。为了计算简单，一般采用“BOX”近似进行分析，当然也可以采用较复杂的、较精确的分布进行计算分析，但在方法上基本是类似的，
MOS管表面沟型，沟道区注入杂质与衬底同型，形成杂质浓度在表面附近高、向衬底方向渐减的分布趋势。器件的特性与具体的杂质分布函数有关。用离子注入得到的分布函数与它的注入剂、能量以及后步热处理等条件有关。较大能量的深注入在表面附近形成如图1.2所示的对称高斯分布，其峰值在表面以下。较浅注入的情形，峰值基本上在表面，形成近似单边高斯分布。后步的热处理使峰值附近的变化趋于平缓。综合深、浅注入及后步热处理，
MOS管表面沟型，沟道区注入杂质与衬底同型，形成杂质浓度在表面附近高、向衬底方向渐减的分布趋势。器件的特性与具体的杂质分布函数有关。用离子注入得到的分布函数与它的注入剂、能量以及后步热处理等条件有关。较大能量的深注入在表面附近形成如图1.2所示的对称高斯分布，其峰值在表面以下。较浅注入的情形，峰值基本上在表面，形成近似单边高斯分布。后步的热处理使峰值附近的变化趋于平缓。综合深、浅注入及后步热处理，
解析在VLSI中MOS器件沟道区离子注入作用在VLSI中MOS器件的沟道区需要进行离子注入。一般进行两次注入，即浅注入与深注入。浅注入为了调整开启电压；深注入为了防止源漏之间的穿通（穿通问题将在第二章分析）。因此，栅下的杂质分布不仅决定于衬底掺杂，而且还决定于注入杂质，因而呈不均匀分布。离子注入会影响管子的开启特性，改变开启电压的数值和符号，同时，也影响导电沟道的类型。为了避免概念上的混淆，我们先
解析在VLSI中MOS器件沟道区离子注入作用在VLSI中MOS器件的沟道区需要进行离子注入。一般进行两次注入，即浅注入与深注入。浅注入为了调整开启电压；深注入为了防止源漏之间的穿通（穿通问题将在第二章分析）。因此，栅下的杂质分布不仅决定于衬底掺杂，而且还决定于注入杂质，因而呈不均匀分布。离子注入会影响管子的开启特性，改变开启电压的数值和符号，同时，也影响导电沟道的类型。为了避免概念上的混淆，我们先
小尺寸MOS器件模型-GCA及其局限性图1.1为一个NMOS管的结构剖面。它是一个四端器件，栅下的沟道区是它的核心。沟道区的载流子受到纵向和横向电场的同时作用，由此形成电流，因此是一个二维问题。如果考虑它在沟道宽度方向的边缘效应，应该是一个三维问题。求解三维泊松方程是十分麻烦的，不可能得到解析解，只能用数值分析方法求解。在长沟大尺寸情况下，问题可以大大简化。由于沟长L比栅介质SiO2的厚度（约10
小尺寸MOS器件模型-GCA及其局限性图1.1为一个NMOS管的结构剖面。它是一个四端器件，栅下的沟道区是它的核心。沟道区的载流子受到纵向和横向电场的同时作用，由此形成电流，因此是一个二维问题。如果考虑它在沟道宽度方向的边缘效应，应该是一个三维问题。求解三维泊松方程是十分麻烦的，不可能得到解析解，只能用数值分析方法求解。在长沟大尺寸情况下，问题可以大大简化。由于沟长L比栅介质SiO2的厚度（约10
深圳市龙华区大浪街道浪口社区英泰路8号英泰科汇广场2栋1902
KIA-公众号
Copyright ©2015 广东可易亚半导体科技有限公司
深圳市龙华区大浪街道浪口社区英泰路8号英泰科汇广场2栋1902
KIA-公众号
