§3.1MOSFET概§§3.1MOSFET一.MOSFETFieldEffectTransistor

65nmtechnologyLG=35tox=1.2VDD=1.22.4o結型雙極型晶體管發(fā) 原理型JFET研制成7oMOSFET出

J.W.H.W.SchockleyW.Schockley1oFET的概J1oFET的概JELilienfeld（1930&1933專利O.2oFET實驗研（二戰(zhàn)后3電場調(diào)節(jié)作電場調(diào)節(jié)作（E?fis?fiID少子注入fi擴散fi收多子作用（多子器件少子作用（少子器件一種載流子（單極兩種載流子（雙極輸入阻抗（MOSfi絕緣體109W輸入阻抗電壓控制器電流控制器噪聲低，抗輻射能力~少子~工藝要求高（~Qit、工藝要求頻率范圍小，功耗高頻，大功集成度集成度4VGVTIDVGVTID:0fiB5增強耗盡增強耗盡襯p增強耗盡增強耗盡襯pn載流電空+-DfiSfi載流子運SfiSfi+--+符GSBGSBGSBGSB6輸出特 D 輸輸

線性

飽和IDS~VDS（VGS為參量 ?VDS/

NMOS（增強型

VGS=7MOSFET輸出特NMOS（增強型 NMOS（耗盡型PMOS（增強型

PMOS（耗盡型8130nmTechnology(Lg=60S.Thompson,etal.,130nmlogictechnologyfeaturing60nmtransistors,low-kdielectrics,andCuinterconnects,In Technol.J.,6(2),5-13(2002).92.轉移特性（線性坐標D 輸輸 IDS~VGS（VDS為參量lowVD,eg,0.05V(lin.)highVD,eg,VDD(sat.)

NMOS（增強型DG輸S輸S轉移特性（對數(shù)坐標DG輸S輸Slog10IDS~VGS（VDS為參量NMOS（增強型MOSFET轉移特NMOS（增強型 NMOS（耗盡型 PMOS（增強型

PMOS（耗盡型

Gate-InducedDrainVT(VD=1.0V)<小尺寸效

強場效130nmTechnology(Lg=60S.Thompson,etal.,130nmlogictechnologyfeaturing60nmtransistors,low-kdielectrics,andCuinterconnects,In Technol.J.,6(2),5-13(2002).§3.2MOSFET的閾值電一.半導體的表面狀VG=二.閾值電壓的表達 Qm =2f+QB(dmax)=

+qNAdmaxCC CC

1/ ln A 4NAeskTln A Cox 考慮fms Qm時，VFB? =V +

+QB(dmax)=V +

+qNAdmax

其 =

-

-

xr(

功函數(shù)差

ms=Wm

-Ws”-

接觸電勢n

=

-

+qNAdmax

+

ppCCqi -QfC-qNDdmaxCq 三.VT的因ms的影金n+-p+-Wm半導體功函數(shù)cc+Egp n溝Wss+g–Es2 2Fc+g-kTln DE s2 n p溝

Ws NAWs

自對準多晶硅柵工(P-(P-多晶硅柵多晶硅柵

=V +

+qNAdmaxf=

F F

=V -

-qNDdmax

NB?|VT|?（越難反型n

=

-

+qNAdmax

+

ppV=-QfC-qNDdmaxCq ND/cm-C

B.B.E.Deal,etal.,Standardizedterminologyforoxidechargesassociatedthermallyoxidizedsilicon,IEEETrans.ElectronDev.,37(3),606-608離子注入調(diào)整 =-C+qNAdmaxCq iRp<<Qtotal

)=

N+N

(dx=Q )+DQ

其其B)0qN(x)dx='A\DVTQB? 調(diào)整MOSFET的 注使NMOS成為增強使PMOS|VT|降 =

-

+qNAdmax

+

ms

=

-Qf

qNDdmax

溝道阻斷注入(Channel-stop MOS柵電極的發(fā)展歷史AlPMOSfin+-polyPMOSfin+-polyfin+-polyCMOS（buriedchannelPMOS）fidual-polyfimetalBoronBoronin襯底偏置效應(襯偏效應，Body襯偏效應的來襯偏效應的來Reversebias

VDD-VBS|+0.5V

EC q|VEC| EC EC q|VEC| EC E C ECqVGS=VT,VBS=0q(2fF+ ECVGS=VT(VBS),-VBS>0黑色：表面能反型電子濃度參考標 VGS=VT,VBS=

VGS=VT(VBS),-VBS>VBS=0 QB(dmax)=qNAdmax

f+

VBS?0 Vs=2fF+

dmax(VBS)=

s NA ”V =

-Qf +qNAdmax(VBS)+f+

-\

=f-

+qNAdmax(VBS)+CC

F F

2ef+

=f- f+ A

+FA FA\

VTnS=

(2f+

-2fF同

=V

==

g襯偏系2sqND(2f+ -2f

對于

=

-Qf

+4sqNAF 4sqNAF ox gEg =-

+fF

對T

=-1

+1

2q =-12q

+m-1dF

qesNA

=

=m-計算第二

d =d NA dT

ln

NN-

2kT =dkT Nc(T)Nv(T)+EgN N

dT=-

Nc(T)Nv(T) Nc Nc(T)Nv(T-

Nc(T)Nv(T)+1 2q NA dNcNc T3/2，dNcNck

N 3

1 =-

v++

=-

g+m-1dFq

NA

2q

2q \

=-m-1k

NcNv

+

m-1dEg q 2+ 對于Si，在室溫附近，dEg/dT2.7·10-4eV/Km1.1~1.3時，NA1016~18cm-3，dVT/dT0.7~1.0mV/K當T=25fi100oC時，VT下降55~75mV(2~3kT/q)，再考慮到S的增techniquesindeep-submicrometerCMOScircuits,Proceedingsoftechniquesindeep-submicrometerCMOScircuits,ProceedingsoftheIEEE,91(2),305-327(2003).K.Roy,etal.,Leakagecurrentmechanismsandleakage§§3.3MOSFET一.MOSFET非平衡時的能帶圖二.Square-LawModel三.MOSFET四.體電荷模型(Bulk- e..六.MOSFET的亞..n-MOSFET工作時的能帶和靜電BBSGDDSBG能帶 靜電勢分布正 側

VGS=VFB,VDS=0VGS=VT,VDS=0

E 立體EEEE

VGS=VFB,VDS=

VGS=VT,VDS>

nF

VGS=VT,VDS= 二.Square-LawG 2o在溝道區(qū)不存在產(chǎn)生-復合電流3o溝道電流為漂移電流5o溝道與襯底間（pn結）的反向飽和電流為零?Ex(x,y)>>?Ey?Ex(x,y)>>?Ey(x,MOSFET坐標yx二維泊松方?f(二維泊松方?f(x,y)+?f(x,y)=-r(x,22sE(x,y)=-?f(x,xE(x,y)=-?f(x,y\?Ex(x,y)+?Ey(x,y)=r(x,GCA：?Ex(GCA：?Ex(x,y)>>?Ey(x,2Dfi1D\?Ex(x,y)?r(x,s VDS較小時強反型條件下（VGS>VT）在氧化層極板y處感應的單位面積上總電荷Q-(y)=Qi(y)+QB(負電

?反型電dV(

Q(y)=- Ey=-

V(0)=

y

Vox(y)=VGS-VFB-2fF-V(Qi(y)=Q-(y)-QB(dmax=-Cox

-VFB-

F-V(y)

QB(dmaxQB(dmax

=-CoxS-VT-V(xcVGB-VFB”Vox(y)+Vs(

”-q

n(x,電流

dV Jn(x,y)= nn(x,y)Ey=

nn(x,y)-

nn(x,y)Iy= Jn(x,= xc(-q)mn(x,y)

I=WmI=WmQ(V)dV( 或I=WQ Q ==Wmn (-q)n(x,y)dx==m W -V -1V LT2DSL0dyIDS= L0Qi(V)Qi(V)=-CoxS-VT-V =m W

-V -1V2

可調(diào)電阻\ L

DS

（線性區(qū)=b -V

-1V2 DS跨導因 VDSVGSVTbVGSVDS VDS（線性 其作用類似于一個可調(diào)電 VGS控斜 溝道漂移遷移斜 溝道漂移遷移

W -V

飽和 VDS?VGS-VDS=VGS-VT”Qi(L 反型電溝道被夾 這時

=1m

W -V

=1bV -V2=1bV mnmn?W/Lb問問題2：溝道內(nèi)V(y)、E(y)分布？型值VDS>VGS-VT”夾斷點左移，有效溝道縮y

DLLL

夾斷區(qū)

\夾斷點Eox(Leff)=0，Qi= 短溝Eox(L與源Eox(0)方向相

長溝長溝道器件：DL/L<< 短溝道器件DL/L

=IDS不飽和，VDS?IDS溝道長度調(diào)制效ro從￥變?yōu)橛邢迠A斷Vds剛好夾夾斷Vds剛好夾Vds.輸出特性和轉移特 =1bV -V2=1bV

截止(1)(1) 飽和漏源電流（對耗盡型而言定義

=0 = =1b0-V

=1bV

=mCoxWV

截止漏電流定義：VGS0

（增強型 IDS= 導通電阻Ron（直流VDS很小時，IDS~VDS線性關 = bV -V bV -V

實際導通電

R*= + + 直流輸入阻抗

漏區(qū)串聯(lián)源區(qū)串聯(lián)理想RGSfi￥RGS~109PcPc

(1)跨導gm=(1)跨導gm=GS 西門bb -VIDS -1V2DS線性1bV -V2T\ mbS飽和飽和GVGV=DIDS=mRL\ 越大越好m提高gm的途徑 mntoxfleox?Cox?m輸出電導

W/L gD

西門ro=1

DS

bV -V)”gm|飽和 VDS很非飽和

gD

bVGS

VDS稍大但仍飽和

=0（理想 溝道長度調(diào)制效>0（實際 漏感應勢壘降低等效電G+

+ fl-S

ro=gD-

-S

飽和

=

+

=gmdVGS+gGGSDSDGGSDSD B平方律模

22Qi(y)=Q-(y)-QB(

VGB-VFB”Vox(y)+Vs(Qi(y)=Q-(y)-QB(VGSy)-

VGSy)-V(AVGAVGSVGSVy)-

V(

體電荷模V(y)=0dmax(V(y)=0dmax(y)22fF+sNFqA2qs2FNA重新計算Qi(y)=Q-(y)-QB(y)=-CoxS-VFB-2fF-V(y)-QB( y)-FAqNASy)+FSVT( (y)依賴于 L

2 =mnL =mnL0Q(V)i=mW -2f-2 +2f3/-f)3/-V2qesNAF+VVGS NA考慮襯偏效應時（VBS NA =m

W

-

-VDS

+2f+

/

2f

3/2

oxL

2

.VGS+F Qi(V)=-Cox

對QB進行展開，保留至V一級Q(V對QB進行展開，保留至V一級Q(VB=Q(0)+BBVVQB(0)=qNAdmax= qNA ” QB=VQB=QBm+=-

-

-QBm-

+Cdm Cox

m:Body-effectQ(V)m:Body-effectQ(V)=- iox-f-Q-1 FBFCCoxVGSG G=dV+ =dV+dmdV=1+dmdV=mCsssCoxssm=1+Cdm=1=1+.￡m￡NAmVGS代代I=nL0Q(V)i得I=m W -V -mV LT2DS線性與SquareLaw類似，當Qi(L)=0時，溝道夾斷，此V=V=VGS-mI=12W -VL =m1b-V2T2m飽和溝道夾斷后，同樣也有溝道長度調(diào)制效應簡化體電荷模型(直接從體電荷模型化簡 =m

W

-

-VDS -

+2f3/2-f3/2

L

2

NA= WNA= W -V -mVLT2DS VVDS為小量，保留至其二 V23/-F)3/=F)3/1+VDS/2[F/}322F1/F1V2I= CWL- F-2DS2qes-CA 1/F+1V2DS42f =m L-2f FCF-22- F 2C2=m-I=I= -V -mV 2DSIDSsat1b -V 2mVDSsat T(m1o簡單模型（Square-lawmodel）高IDS20~50%NAIDS2o簡單模型（Square-lawmodel）高VDSsat問題4：物理解釋GGS =mnL0Q(V)iDSquareQ(V)=i TSDBulkSDBulkQ(V)= iox -+2f2eqN CF+V FG(SDSimplifiedBulk Q(V)= -iTQi(V)的物理意

=m

0

Cox(VGS-

V00.亞閾值現(xiàn)亞閾值區(qū)的擴散電 =qDAdnyn電流連 =qDAdnyn電流連=\Iy常V(0)=V(L)=Iy=qDAn(L)-nLn(0)=n(L)=\J漂移J擴MOSFET表面(x=0)能帶圖（強反型fi亞閾值s 強反型導帶幾乎與EFn平行

亞閾值綠色：表面exp-E綠色：表面exp-EC(y)-EFn(CT iQ(y)= 藍色：表面EFn從耗盡fi弱反型fi強反型均成立的Vs(y)表達VVGS=VFB+ kTNsAs+V--V)1/ 載流子濃度分s s

Iy=qDn

n(L)-n(0)EC qVDSECV

n(0)=n

p expqV pV亞閾值

Vs基本與V無 導帶水平

A=

xcqV(y)=EFp-EFn(

n(x,y)=n(0,y)exp-qEsx

n(x,y)dx=n(0,

”n(0,y)xc

\弱反型時溝道厚

x= - 2e

1/

2qNV1/Es=

=qN

s s = s

NA

\ ”-

=qDAn(0)- =

WkT1

exp

1-exp-qVDSn

kT

WkT

1/

qV

=

exp s

DSLq 2qNAVs

kT

WkT2

1/2

qV

=

s

i

s1-exp- DSLq

NA

kT

dWkTd

qV

=

C iexp

1-exp- DSLq

NA

kT

\亞閾值區(qū)

Vs

的關系exp

?定擺幅S定

=

=

log

dnIDS)

VsVGS的關系（嚴格VGS-VFB=Vs2qNV1/ s

C

1/ V=

- As

1+2 V )-

C

qNe

Vox= S=kTln10dVGS=kT

1 2C

?kTln10?60q 1-1+ ox

@300

FB VsVGS的關系（m因子VT附近mVsVT附近mVsdVG=dVs+dVox=dVs+ddVs=1+ddVs=

Cox

m=1+ =1+

=1+d\S=kTln10dVGS=mkTln10=2.3mkT=60m\ 70mV/dec￡S￡100Cd=m-1Cox

ni

exp-F=WLm-kTq-V 1-exp =dV+=dVCd+ ssCs\S=kTln10 qqln101C +Cox問題5：QfS有影響嗎S:（希S越小越好S= +CNitln101 ox T?S?室溫下Smin=60mV/dec NAfld VBS?d? L

fl S S

襯偏效應 特性的影tox、NA、VBS 擺幅的影 短溝道效應 值特性的影a

1/a”2 s

=2oxq A

IIONvsbS-VT

=

IONincreasing

IOFFincreasingIONIONvs6565nm65nm=I0exp-消去=I0exp-消去VDD2II1=lnIlnA.Steegen,etal.,65nmCMOStechnologyforA.Steegen,etal.,65nmCMOStechnologyforlowpowerIEDMTech.Dig.,64-68與BJT類p pbi(

bi(c)-Vbc

= nb n(Wb)= exp n(Wb)= exp bc n(0)= exp beNy?cJbn(0)-n(WNbn(Nbn(W0應用于 qD exp

exp =cn =cWbNA

be

bc

=q n exp be1-exp- ce

WbN

kT=LNA exp s1-exp- DSkT問題6：有否處理漂移電流和擴散電流的統(tǒng)一模型ccVbeVcexc=kTWbfiqVbiDnWn2TqV七.MOSFET的二級效有效遷移

G Jn(x,

=qn(x,

(x,y)dV(

m(N,T,E,E

Wcqn(x,

(x,y)dV(y)x0 x0

dV(=m==

n(

n(x)

W

qn(x, 0

n(x)

= Q(y)dV( E(0)QE(0)QB+ixE(x)es xE”Ex=ExEx(xc)=QidEefforQior2esxE(晶格振動散射mSR(表面粗糙散射Ex(電離雜質(zhì)散射xUniversalindependentonNA,VBS,toxS.Takagi,etal.,Ontheuniversalit ofinversionlaermobilit inSiMOSFET's:PartI Effectsofsubstrateimpurityconcentration,IEEETrans.ElectronDev.,41(12),2357-2362(1994).toxQBtoxQB+QisQB=CoxT-VFB-2fFTFGTF =

-2f+G

VT\\

n+-polyn+-polyforNMOS=-2qFE GT=e 2=VGe+ g+Es22qFFS.E.Thompson,etal.,A90-nmtechnologyfeaturingstrained-silicon,IEEETrans.ElectronDev.,51(11),1790-1797.同一器件不同柵壓下的特b

-V

-1V2

線性IDS

1

DSbV -V

飽和 2o飽和區(qū)：VGS較大時IDSsatVGS增加不按平方規(guī)v(Ey)meff1+v(Ey)meff1+yEEy<Ey?EyEsat處v(Ey連續(xù)=2m (Evv不飽和v=meffv飽和v=線性區(qū)（可調(diào)電阻區(qū) =W

(y)

=

E1 Ey E + dV=Wm -V L +L

0 0

Esat

dV=WmeffCox

-V =

W

-V

-1V2\速度飽和點左右連

1+Esat

L

DS解兩元一次方V

=Esat

當 L

時

L+ -V

“飽和” -VI =

-V ox

L+S-VT

速度飽和效應的表速度不飽II-V2TI -VTVGSVGSVGS=gm的影b

線性

VGSgm

bVGSb= m

gm=

速度飽1oVGS

2oVDS影InGaAs From:VDS=0.50 ? ?mflb

? ?vfi

gmfiWvsatCox(gm飽和非零漏電溝道長度調(diào)制效y I

=1m W

L-V

=1m W -V

1-DL

ox

L=I

1 DL1 L =

=

=

CW -V2-1

DS

= W V

1

?L =

L

DS

L近似

DL

= gDsat=

溝道長度調(diào)制因子0.1~0.01V-r= =

斜率

=

=VA漏電場靜電反饋效應/漏感應勢壘降低VDS?ED?Qi?IDS? IDS不飽 電荷角VDS?源端勢壘flIDS? IDS不飽 能帶角 +D+Gv +D+Gvro=--SV=VV=V￠+ R+RSD=GS+D'S=GS+D'SGS'VD'SD'S'VGS

VGS=VGS￠+IDSdIDS=gmidVGS-RSdIDS+gDidVDS-S+RDIDS1+gmiRS+gDiS+RDIS=gmidVGS+gDiDS DS

g 1+gmi

+g

+RD

1+gmi

+gDiS+RD實際器件gDgm

g

線性區(qū)

? =

1+gmiRS+gDi==

+RD DS

1+gmi

gm=gm

1+gmi =1 =1

+gDiS+RD

GS

RSgmi-1gmRS-1（與器件本征參數(shù)無關Gate-InducedDrainLeakage現(xiàn)Lg=32反向柵壓區(qū)(VGS0GSVGS<電 DVDS>STIstructureandfull-NCS/Cuinterlayersforlow-operation-power(LOP)applications,IEDMTech.Dig.,52-55(2005).M.Okuno,STIstructureandfull-NCS/Cuinterlayersforlow-operation-power(LOP)applications,IEDMTech.Dig.,52-55(2005).機

漏區(qū)n很深的耗盡反型成p+類似于“p+n+”結“p+”區(qū)價帶中的電子隧穿至n+區(qū)導電子流向漏極 空穴（橫向）流向襯底（B極IDB”IDS（DfiISISD空穴電子Band-to-bandTrap-assistedThermal-emission+使GIDL增大的因2oHotcarrierinjection(HCI)interface2oHotcarrierinjection(HCI)interface3oFowler-Nordheim1o1o2o近表面(5)利用GIDL(5)利用GIDL類似原理可制作隧道晶體管TFET原理示意Zenertunnelingw/oa VG=0V VG>A.C.Seabaugh,etal.,Low-voltagetunneltransistorsforbeyondCMOSProceedingsoftheIEEE,98(12),2095-2110.漏-襯底pn結雪崩擊源漏擊擊3.柵漏3.柵漏

溝道雪崩擊漏源勢壘穿漏-pn結雪崩擊BVDSDSc2qNABVDS 溝道雪崩擊VGS>S

1o1o電子注入比空穴注入顯2o載流子注入與柵電壓有

DEC=3.2 B

SiEg=1.1DEV=3.8 EyfiEc時，溝道擊fi溝道fi

熱電子注e.g.5·105

E=Ex+DEe=qEleDEh=qEl

64.5問題7：為什么空穴流向襯底(B極

電子注入 exp- DEe)~2.8·10-雪崩注入柵氧雪崩注入柵氧化層可用于閃存的編 exp- 漏源勢壘穿通V

2eV

1

yS= bi

qNA1oVGS=

2eV

yD=

V-

yS= 2oVGS=

qN 1

=

s

+VDS-qN

F

2eV-V=

3oVGS<

2e - 其中V=2f+1 -V短溝道NA

4oVGS>

柵擊SiO2擊穿電Ec(5~10)·106 tox=100~200 BVGS=100~200擊穿時，J=106~10 T~4000Eg.Cox=1pF，tox=100nm，Q=(5~10)·10-11 t 5·106V/cm t 二極柵漏兩種隧穿方 Direct Insensitiveto )q2 )JF-N= exp

42qm* 3/2-

-

exp-

F-NdominatesinthicktoxandhighVg

DTdominatesinthintox

§3.4MOSFET的頻率特.§3.4MOSFET的頻率特.1.MOSFET的電 … …CCB低頻（直流）IGS”IDS(VGS,

=g

+g

=gmvGS+g高頻

++

=g

+g -

=g

+g +

”

C”GSVGDC”GDVGSC”GSVGDC”GDVGSQGI+QB= L0i( L0qN d( Q(L0i-b線性2qs1/f1/F

=- W2C=- W2C = 2dV電荷單位C大寫)C/cm2(小寫)QG

mC2W

-

3-

-

-

3BmC2W33= V -V)-BmC2W33

=

W

- L L

DS=mnCoxW -V

- 2

=mnCoxW -V

- -V2

-V3-

-V

（線性區(qū)=CoxWL=CoxWL -QB

-V

- -V =2CWLV -V-

（飽和區(qū) =V

線性

-V

VGS? CGS

=CoxWL1-

-2V2GS

?Q

-V VGS? CGD

=CoxWL1-

-2V2 GD

==?

=

為什么GBVGS飽和區(qū)VGD =2CWL=2

G G

單位CGD=CGB=

等效電G+D+gDG+D+gD--S-SRR=115bV -V< TbV -VT實際MOSFET高頻等效電G

Cfl

D B

本征高頻等效電二.高頻特跨導截止頻 CGD=0（飽和區(qū)

gm(w)

'= DS '

GS1

flgm

g-D

=

1

+ \

= 1+iwCGS=1=CGS

15 飽和 wg

=3 5bV -V = m m

止 G+

CGD=0（飽和區(qū) +

fl

gD-

定義

=

vDS-S =

-S=

f=

=

vDS

=gmvGS

wTCGS

=S \=

fT

fT=2 =m W -V飽和

=

n

溝道渡越時間假設溝道中為均勻電 E(y)=Ltm

=2E( m2

fT的途fTfTVGS+G?D+ m?(100)nLgRDCGSOCGDO- 考慮寄生電容時，輸入電Ci=+

Cf=

+C時，fT=iCf時，Cf兩端電壓+GVvGS=1++GVCGV=-gm flfl fT==ipC+fT==ipC+gm++V+\\fT?p1+降低寄生電容，減小V§3.5MOSFET的開關特一.電阻型負MOS反相MOS反相器的開關作

多子器件 立需要充電時間），所以器件內(nèi)部征開關時間<<對C充放電時間+

C

+

v vGS

vDSt 電容C的來源漏結電容②

A

0 負載B

Voff

(1)t(1)tBB'fi電容C通過溝道電阻ton放+C高電-ton=DS(B)= IDS(B) ?IDS(B)2CVDDA= =g-V)?TBV=gC=R0Cgmston(2)

+C低電

t:0fi工作點 Afi充放電過程 VDD通過RD對電容C充toff

=A

RDB

CflRDfltoff受反相器邏輯擺幅限00Voff.負負載（M2）：有源負當VDS

-VT2時，負載 +

導通，且處于飽和區(qū)導通過程：與電阻型負載相同 -

A電阻型負負載管（M2）需考慮襯偏效A電阻型負負載管（M2）需考慮襯偏效VT2=VTB0單溝道增強型負負載慢E-E導通Von、MM飽和2= 2bV T+M?+1CL2VT=gVT)-I-M1=bD-VT1-Von2

導通時（A）：M1線性VGGVGGn電阻型負 =gmL T\ = T0與(W/L)L/(W/L)D有有比電

關斷時（B）：M1截止

M2飽和 C

E-EMOS的優(yōu)點

單溝道增強型負

E-EMOS的缺點1otoff長

電阻型負

0

5o有比電路+

負載管（M2）：耗盡當VDS<VDD時，負載 導通導通過程：與電阻型、增強型負相同（ton）+

關斷過程

非線性，比電阻型 增強型負載快 耗盡型負A

導通時（A）：M1線性M2飽和關斷時（B）：M1截止M2線性V 負載管（M2）也需考慮襯偏效V =V0

T T

E-DMOS反相+

(W/L)L/(W/L)D有關E-DMOS1otoff短；

2o I

3o4o沒有邏輯擺幅VT損失

A

E-DMOS1o2o3o有比電路0

三MOS反相器

負載管（M2）：增強型輸入低電平：M1截止區(qū)，M2線性+

Cvv

輸出高電平（輸入高電平：M1線性區(qū)，M2截止 (=0IV(=V：M1M2VM1V④：M1M2Vin1(=0CMOS電壓傳輸特

狀態(tài)轉換的必要條件NMOS、PMOS同時導Vin-VTn0和Vin-VDD-VTp￡

￡V ￡V -

(=0

(=

Vin-

**

Vin5

VDD V

Vin1(=0

CMOS電壓傳輸特

假