mosfet的阈值電壓及電壓輸出特點解析

mosfet的阈值電壓及電壓輸出特點解析

阈值電壓

mosfet的阈值電壓详解，什么是阈值電壓？阈值電壓 (Threshold voltage):通常将传输特性曲线中输出电流随输入电压改变而急剧变化转折区的中点对应的输入电压称为阈值電壓.在描述不同的器件时具有不同的参数。如描述场发射的特性时，电流达到10mA时的电压被称为阈值電壓。

如MOS管，当器件由耗尽向反型转变时，要经历一个 Si 表面电子浓度等于空穴浓度的状态。此时器 件处于临界导通状态，器件的栅电压定义为阈值電壓，它是MOSFET的重要参数之一 [1]  。MOS管的阈值電壓等于背栅（backgate）和源极（source）接在一起时形成沟道（channel）需要的栅极（gate）对source偏置电压。如果栅极对源极偏置电压小于阈值電壓，就没有沟道。

mosfet的阈值電壓输出特点解析

逻辑阈值電壓

mosfet的阈值電壓，由于逻辑阈值電壓是式(10.1)中的-IDS与式(10.2)中的IDS相等时的电压，所以应用这个关系能够求得Vin：

假如KN=Kp，即KN/KP=1，經過選擇恰當的p溝MOS晶體管與n溝MOS晶體管的參數，可以完成｜VTP｜＝｜VTN｜，那麽作爲反相器，當然就能夠得到如下理想的關系：

mosfet的阈值電壓，实践上，这样的理想状态是不存在的。在版图设计中，经过设计恰当的p沟MOS晶体管与n沟MOS晶体管的W/L比，尽可能使VTP与VTN相等，能够得到接近1/2VDD的逻辑阈值電壓。

CMOS反相器的傳輸特性