关于MOS电容的问题

lifusu

用到mos来作为电容，有几个问题：
1.如若用pmos来当电容，栅极为一端，S，D，B为另一端，而且这个电容的S，D，B是接地端的，那么，版图中，此pmos的N阱就变成了接到地（一般的pmos的N阱都是接高电位VDD），这样的话，从工艺上看，不就是很容易形成P衬底和此N阱的PN结正偏啦？应该会导致很大的电流吧？？


2.如若用nmos来当电容，栅极为一端，S，D，B为另一端，那么从工艺上看，这个B端是不是就是整个衬底了，也就是整个硅片啦？？那电容值怎么算呢？？

不知道我的理解有没有错，大家一起讨论一下。

aaaabookic

1. （如果地是最低电位）是，绝对不能那么做；不过可以把pmos的S.D.B端接最高电位，gate端接较低电位；
2.如果想用nmos做电容，需要有隔离的pwell,这样电容的两端分别是nmos的gate和S.D.B.;如果没有隔离的pwell, nmos的bulk 是和p-sub短接的，那样的电容毫无意义

tweety138545

学习了

lifusu

回复 2# aaaabookic


   谢谢你的回复！
1.也就是说要是用NMOS来做电容的话，G端都是接较低电平，而D，S，B端都是接较高电平是吗？
   我的这个电容两端，没有一端可以接到最高电平VDD，这样会不会有什么影响呢？貌似上面提到的这个寄生的PN结，其正向电压也是小于等于0的。
2.PMOS做电容的话，没有隔离的P－WELL，是做不成的？是这个意思吗？

aaaabookic

回复 4# lifusu
你正好说反了，1是pmos, 2是nmos

wesley_wan

针对p-sub、n-well单阱工艺
1、PMOS做电容，如果是独立的nwell，那么SBD接地不会出现PN结正偏问题（当然前提是你的p-sub接最低电位）；另外我想问的是既然PMOS电容有一端接地，干脆选择G端就OK啦，这样也就不用纠结啊？？？
2、NMOS电容如果不是双阱工艺，那么无需考虑，因为你只有一种选择---B端必须接最低电位

电容计算公式：C=ε *ε0* S/d;
式中：
电容C，单位F；
ε相对介电常数（SiO2介电常数)；
ε0真空介电常数8.86×10（-12方）单位F/m；
面积S，单位平方米；
极板间距d（栅氧厚度），单位米；

lifusu

回复 6# wesley_wan


    谢谢回复！
那么，如果我用nmos的话，这个B端就是整个衬底了，那公式中的面积S该怎么算？怎么感觉这个怪怪的。
或者这个S不是衬底的整个面积？

lovexxnu

回复 7# lifusu


    电容是由两个极板产生的，S当然由最小的一极决定，也就是由栅极决定的，不过NMOS做电容的话BSD一端一点过要接地，PMOS做电容也可以，BSD接一起不会有PN结导通(瞬态响应除外)

yshmilyou

mos电容的使用，要看wafer的type
如果是P-sub wafer，那么nwell是可以接任意电位的（不要低于p-sub的电位），此时只要把不同电位的nwell分开就行了
如果是n-sub wafer，就刚好相反

以p-sub wafer为例
nmos电容的S/D/B只能接在最低电位上，所以限制了nmos电容的使用
pmos电容的S/D/B, 可以接任意电位（nwell>=0V就行）,所以使用更灵活

mos 电容会受偏置电压和信号频率的影响
在使用的时候，尽量使两极板的电压差大于Vt,此时mos的电容值主要取决于gate面积

关东客

学习了！！！