关于MOS工作区域的划分？

lasang123

有些书上MOS管的工作区域其实只有两种，线性区和饱和区，但是饱和区又分为三类：弱反型区、平方律关系区、速度饱和区。但是又见伯克利BSIM模型中，根据栅端电压和阈值电压的关系分为三部分，远大于阈值电压，是饱和区，远小于阈值电压是弱反型区，接近与阈值电压是transition 区。到底哪种对呢？弱反型区到底是是不是饱和区？

taohuachangkai

弱反型区是亚阈值区，指数率IV特性。不是饱和区。
随着反型强度增加，管子进入线性区；
再之后进入平方率饱和区；
再然后进入速度饱和，此时沟道长度调制，漏致势垒降低将起主要作用。
弱反型片子成功率不高，一般都只用线性区和平方率饱和区吧。仅为个人愚见。

lasang123

弱反型区是亚阈值区，指数率IV特性。不是饱和区。
随着反型强度增加，管子进入线性区；
再之后进入平方率 ...
taohuachangkai 发表于 2014-10-21 17:07

                               
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我觉得你说得对，和BSIM模型基本一致的。

zwtang

回复 2# taohuachangkai


对于模拟集成电路设计，MOS管总体分为线性区和饱和区。饱和区又可以分为弱反型(亚阈值)，强反型(平方率区域)和速度饱和。弱反型管通常用于输入差分对，和低功耗的电路的大部分管子。能够灵活把握好弱反型管子的使用，这才体现出设计者的水平。

zwtang
2014/10/21

taohuachangkai

回复 4# zwtang


恩，你说的对，记得器件物理上边的描述如下：（MOS衬底接地，栅接Vg，来看沟道形成与否）： 1、耗尽型：栅极偏压加反了，比如P型衬底，该加正向栅压让电子聚集在介质层界面的，却加成了负栅压，使得势垒更高的一种状态。
2、弱反型：栅极偏压加对了，但大小上仍然小于Vth，导电沟道还没有形成，但存在少量载流子的状态（P型衬底时，靠近介质层的衬底开始变为N型半导体），沟道两边存在电压差时，有微弱电流。电路设计时，只在超低电源电压和超低功耗时才会考虑。国内基本上很少用到。3、强反型：所加栅压足以形成厚的导电沟道的MOS状态，（比如P衬底靠近介质层的界面形成N+重掺杂型半导体）。

   弱反型区域即为亚阈值区；而强反型区域，根据Vds的大小，又分为线性区和饱和区。载流子在横向电场作用下，速度会在某一临街值处发生饱和，这只是发生在饱和区的一种现象，一旦超过此临界值，即偏离平方率。
   也就是说反型的强于弱，与饱和与否之间没有必然的关系，因为一个是纵向电场，一个是横向电场。好像是这样子的，也许只是我们叫得名字不一样吧。

boy1234

菜鸟一个，学习了

122013137

根据栅端电压和阈值电压的关系分为三部分，远大于阈值电压，是饱和区，远小于阈值电压是弱反型区，接近与阈值电压是transition 区

zt_ic222

taohuachangkai 发表于 2014-10-21 20:14
回复 4# zwtang

小白想问问为啥线性区（三极管区）会在亚阈区后？不应该在之前吗？

wjx197733

zwtang 发表于 2014-10-21 17:52
回复 2# taohuachangkai

请教唐老师：
      对于工作在亚阈值的管子，想让其工作在饱和区，那么过驱动电压应设置为多少？

April1999

taohuachangkai 发表于 2014-10-21 17:07
弱反型区是亚阈值区，指数率IV特性。不是饱和区。
随着反型强度增加，管子进入线性区；
再之后进入平方率 ...

我看sansen书上的第一章，划分饱和区的标准只有Vds>Vgs-Vt，然后再讨论弱反型区、强反型区（平方律区）、速度饱和区（说法上貌似很容易让初学者混淆）。好像也确实没什么区别？只要Vgs<Vt，就是亚阈值区。之后栅极电压增大，线性区和饱和区的区别只在于Vds和过驱动电压之间的关系。