衬底调制效应义称体效应或背栅效应。在前节的分析中,是将源极与衬底短接在一起,使VBS=0。当源极与衬底的电位不相等时,会对MOS管的性能产生影响。
在CMOS集成电路中,为使器件相互之间处于隔离状态,衬底与各管的源漏区之间的PN结均应处于反偏。一般将NMOS管的P型衬底与电路中的最低电位相连,PMOS 管的N型衬底与电路的最高电位相连。因此,对于NMOS管,VBS≤0;对于PMOS管,VBS≥0。而在有些情况下,不能保证VBS=0。在一定的V∽下,衬底表面所感应的电荷量是一定的,感应电荷中的一部分用来形成耗尽层,另一部分用来形成沟道。当NMOS管的衬底电位变负以后,会使沟道与衬底间的耗尽层变厚。也就是说,在原来的阈值电压下,由于耗尽层消耗了更多的感应电荷,其余的电荷不足以形成沟道,需要更高的栅源电压才能形成沟道,所以阈值电压提高了;对于原来某个VGS所形成的沟道,由于耗尽层变厚而导致沟道变窄,使漏极电流ID减小。
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