MOS管C-V電容變化曲線分享-KIA MOS管
信息來(lái)源：本站 日期：2023-05-08
MOS管電容分別由氧化層電容和半導(dǎo)體電容串聯(lián)組成，Cox為固定電容值，和電容極板的厚度以及面積有關(guān)。Cs為可變電容，與MOS管的工作狀態(tài)有關(guān)。
MOS管的結(jié)構(gòu)和電容示意圖
當(dāng)VGS為負(fù)壓時(shí)，源漏之間的N型溝道還沒(méi)有形成，會(huì)使P型襯底的空穴在柵氧下方積累。這時(shí)候的MOS電容的絕緣介質(zhì)為柵氧。
當(dāng)VGS電壓由負(fù)壓逐漸轉(zhuǎn)為正壓時(shí)，SiO2下面的P型襯底的空穴開(kāi)始被排斥，形成耗盡層(即空間電荷區(qū)，多子被耗盡了)。
這個(gè)空間電荷區(qū)是由電子和空穴結(jié)合后形成的區(qū)域，它不帶電，所以是個(gè)絕緣體。這個(gè)絕緣體也形成了一個(gè)電容，該電容與柵氧電容并聯(lián)，導(dǎo)致總的等效電容值下降。
并且，隨著電壓的升高，空間電荷區(qū)的寬度增大，總電容值繼續(xù)下降。當(dāng)VGS電壓繼續(xù)增大，少子被吸引到表面形成反型層，形成N型溝道，源漏端和這個(gè)溝道連接在一起，這樣電容即為柵氧化層電容。
我們可以通過(guò)0.18工藝的5V MOS管仿真MOS電容：進(jìn)行ac仿真，加到Gate上面的電壓交流信號(hào)幅度為1，掃描變量直流電壓V，并且頻率固定為一定值1/2π。
根據(jù)下列公式，即可得到電流I的值就等于電容值。
1、當(dāng)source，drain和背柵接在一起。
低頻時(shí)C-V變化曲線
2、當(dāng)加在柵壓上的交流電壓頻率為159T時(shí)，電容的曲線為：
高頻時(shí)C-V變化曲線
有一類常見(jiàn)的可變電容，這種電容工作在積累區(qū)，它隨電壓變化的線性度比較好，在電路中得到廣泛的使用。
當(dāng)VGS大于0時(shí)，溝道積累多子，溝道導(dǎo)通的更厲害，電容即為柵氧電容。
當(dāng)VGS為負(fù)時(shí)，溝道開(kāi)始吸引少子空穴，開(kāi)始經(jīng)歷耗盡層和反型層，溝道電容和柵氧電容串聯(lián)，電容值減小。
反型時(shí)形成P溝道，所以源漏不短接，這一點(diǎn)和MOS電容有區(qū)別。
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