MOS管中最重要的参数就是th,它是指场效应管(MOS管)的阈值电压。那么,阈值电压对MOS管有什么影响呢?下面我们从以下几个方面进行详细阐述。
阈值电压是指当MOS管的栅极电压达到某一特定值时,出现导通状态的电压。当栅极电压低于阈值电压时,MOS管处于截止状态,反之则处于饱和状态。因此,阈值电压是MOS管导通还是截止的重要划分线。
阈值电压的计算方法主要有以下两种:
第一种方法是基于沟道长度模型的。它将阈值电压表示为MOS管沟道长度与沟道电压的函数,即Vth=Vth0+γ(√ϕf-√ϕf0)。其中,Vth0是当沟道长度为0时的阈值电压,γ是阈值电压与栅极电压之间的斜率系数,ϕf是表面势障高度,ϕf0是参考表面势障高度等。
第二种方法是基于规则的。这种方法不依赖于MOS管的特定结构,而是基于一些公式和经验数据,例如在设备工艺统计学的条件下,根据平均沟道深度等参数计算出阈值电压。
阈值电压对MOS管的影响主要从以下几个方面:
首先,阈值电压的高低会直接影响MOS管的开关特性。当阈值电压较高时,需要更高的栅极电压才能激发导通。反之,阈值电压较低时更容易被激发导通。因此,阈值电压的选择要有针对性地根据应用场景进行选择。
其次,阈值电压还会影响MOS管的静态电特性。静态电特性包括电流-电压特性、输出电阻、开启时间等。阈值电压的正确选择可以保证MOS管的静态特性得到良好的控制。
阈值电压的调节方法可以通过改变栅氧化物的厚度进行实现。具体来说,MOS管的阈值电压与栅氧化物的电荷密度成正比例关系。因此,如果要改变阈值电压,则必须改变栅氧化物的电荷密度。这可以通过控制栅氧化物的厚度来实现。
此外,还可以通过改变掺杂浓度、改变MOS管的结构和改变工艺等方式来调节阈值电压。