疊柵MOSFETs的結構設計與研究
2.2 電容特性
就疊柵MOSFET而言,它的柵電容是G1和G2混聯后的電容,所以不能用單柵MOSFET柵電容的計算方法來計算疊柵結構。注意到兩種結構的MOSFET除了柵結構不同外,其它參數都相同,我們可以利用單柵MOSFET的單位柵氧化層電容Cox來求解疊柵結構柵氧化層電容。
單柵長溝道MOSFET的閾值表達式如式(1)所示
疊柵MOSFET的閾值電壓與單柵NMOS的閾值電壓之差。這樣我們就得到了疊柵MOSFET單位面積柵氧電容的表達式。
求解時用的還是表1的摻雜濃度,并且用到表2所得仿真結果。計算的具體值時,我們取表2長溝道時△VT(L=1.6μm),可得△VT=1.08V。而在長溝道的條件下單柵NMOS單位面積的柵氧化層電容
柵氧厚度tox=2.O×10-6cm(與模擬時所用的值保持一致),這樣就能得出
與普通單柵NMOS相比,減少了27%,模擬結果與計算值基本一致。
3 結論
本文提出了部分疊柵結構的MOSFETs的基本結構,分析了它們的柵電容、寄生電容等方面的優(yōu)點,以及對短溝道效應的顯著抑制效果。接著用MEDICI仿真驗證了理論分析結果,說明了疊柵MOSFET的優(yōu)越性,可用作射頻電路的MOSFE。
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