正在加载中
（大白鼠训练控制电路的设计）（最终版）
发布时间： 00:17:02
文档类型：
请选择您喜欢的阅读模式
内容简介：源电路的基本原则：恒流源电路就是要能够提供一个稳定的电流以保证其它电路稳定工作的基础。即要求恒流源电路输出恒定电流，因此作为输出级的器件应该是具有饱和输出电流的伏安特性。这可以采用工作于输出电流饱和状态的BJT或者MOSFET来实现。为了保证输出晶体管的电流稳定，就必须要满足两个条件：a）其输入电压要稳定——输入级需要是恒压源；b）输出晶体管的输出电阻尽量大（最好是无穷大）——输出级需要是恒流源。②对于输入级器件的要求：因为输入级需要是恒压源，所以可以采用具有电压饱和伏安特性的器件来作为输入级。一般的pn结二极管就具有这种特性——指数式上升的伏安特性；另外，把增强MOSFET的源-漏极短接所构成的二极管，也具有类似的伏安特性——抛物线式上升的伏安特性。在IC中采用二极管作为输入级器件时，一般都是利用三极管进行适当连接而成的集成二极管，因为这种二极管既能够适应IC工艺，又具有其特殊的优点。对于这些三极管，要求它具有一定的放大性能，这才能使得其对应的二极管具有较好的恒压性能。③对于输出级器件的要求：如果采用BJT，为了使其输出电阻增大，就需要设法减小Evarly效应（基区宽度调制效应），即要尽量提高Early电压。如果采用MOSFET，为了使其输出电阻增大，就需要设法减小其沟道长度调制效应和衬偏效应。因此，这里一般是选用长沟道MOSFET，而不用短沟道器件。苏州大学本科生毕业设计（论文）图2.2.2两种基本恒流源电路2.3控制电路的降压稳压电路降压稳压电路是实现220V交流电到12V直流电的整流，该电路通过单相桥式电路，根据串联型稳压原理，使输出电压稳定在12V，成为555定时器的供电电源。图2.3.1“迷路箱”的降压稳压电路2.3.1直流稳压器图2.3.2直流稳压器结构框图苏州大学本科生毕业设计（论文）图2.3.2为典型的直流稳压器的框图。交流输入电压e1由变压器Tp变成电压e2,经整流、滤波后向调整电路（稳压电路）输送一个不稳定的脉动的直流电压ui。因ui或稳压电路输出电流I0的变动而引起输出电压u0变化时,调整电路使u0保持原值或者只有极小的变动。调整电路中的调整管工作在线性放大区的称为线性电源，工作在非线性区的则称为开关电源。2.3.2整流稳压电路整流电路的作用是将交流降压电路输出的电压较低的交流电转换成单向脉动性直流电，这就是交流电的整流过程，整流电路主要由整流二极管组成。经过整流电路之后的电压已经不是交流电压，而是一种含有直流电压和交流电压的混合电压，习惯上称单向脉动性直流电压。在桥式整流电路中，都将输入交流电压的负半周转到正半周或将正半周转到负半周，这一点与半波整流电路不同，在半波整流电路中，将输入交流电压一个半周切除。分析此电路的整流电路时，主要用二极管的单向导电特性，整流二极管的导通电压由输入交流电压提供。电路采用的是桥式整流、电容滤波电路。本控制电路可以简化为2.3.3的（a）。（a）电路图（b）波形图图2.3.3带载时桥式整流滤波电路接通交流电源后，二极管导通，整流电源同时向电容充电和向负载提供电流,输出电压的波形是正弦形。在Vcc/3时刻，即达到u290°峰值时，u2开始以正弦规律下降，此时二极管是否关断，取决于二极管承受的是正向电压还是反向电压。先设达到90°后，二极管关断，那么只有滤波电容以指数规律向负载放电，从而维持一定的负载电流。但是90°后指数规律下降的速率快，而正弦波下降的速率小，所以超过90°以后有一段时间二极管仍然承受正向电压，二极管导通。随着u2的下降，正弦波的下降速率越来越快，uC的下降速率越来越慢。所以在超过90°后的某一点，例如图2.3.3(b)中的t25定时器的供电电源。IC4(555)和苏州大学本科生毕业设计（论文）4R1、4R2、4C1组成的多谐振荡...
源电路的基本原则：恒流源电路就是要能够提供一个稳定的电流以保证其它电路稳定工作的基础。即要求恒流源电路输出恒定电流，因此作为输出级的器件应该是具有饱和输出电流的伏安特性。这可以采用工作于输出电流饱和状态的BJT或者MOSFET来实现。为了保证输出晶体管的电流稳定，就必须要满足两个条件：a）其输入电压要稳定——输入级需要是恒压源；b）输出晶体管的输出电阻尽量大（最好是无穷大）——输出级需要是恒流源。②对于输入级器件的要求：因为输入级需要是恒压源，所以可以采用具有电压饱和伏安特性的器件来作为输入级。一般的pn结二极管就具有这种特性——指数式上升的伏安特性；另外，把增强MOSFET的源-漏极短接所构成的二极管，也具有类似的伏安特性——抛物线式上升的伏安特性。在IC中采用二极管作为输入级器件时，一般都是利用三极管进行适当连接而成的集成二极管，因为这种二极管既能够适应IC工艺，又具有其特殊的优点。对于这些三极管，要求它具有一定的放大性能，这才能使得其对应的二极管具有较好的恒压性能。③对于输出级器件的要求：如果采用BJT，为了使其输出电阻增大，就需要设法减小Evarly效应（基区宽度调制效应），即要尽量提高Early电压。如果采用MOSFET，为了使其输出电阻增大，就需要设法减小其沟道长度调制效应和衬偏效应。因此，这里一般是选用长沟道MOSFET，而不用短沟道器件。苏州大学本科生毕业设计（论文）图2.2.2两种基本恒流源电路2.3控制电路的降压稳压电路降压稳压电路是实现220V交流电到12V直流电的整流，该电路通过单相桥式电路，根据串联型稳压原理，使输出电压稳定在12V，成为555定时器的供电电源。图2.3.1“迷路箱”的降压稳压电路2.3.1直流稳压器图2.3.2直流稳压器结构框图苏州大学本科生毕业设计（论文）图2.3.2为典型的直流稳压器的框图。交流输入电压e1由变压器Tp...
/FileRoot2//c0b25e52-9e05-4a6b-b560-fda585d18ec8/C0B25E52-9E05-4A6B-B560-FDA585D18EC81.swf
/FileRoot2//c0b25e52-9e05-4a6b-b560-fda585d18ec8/C0B25E52-9E05-4A6B-B560-FDA585D18EC82.swf
/FileRoot2//c0b25e52-9e05-4a6b-b560-fda585d18ec8/C0B25E52-9E05-4A6B-B560-FDA585D18EC83.swf
/FileRoot2//c0b25e52-9e05-4a6b-b560-fda585d18ec8/C0B25E52-9E05-4A6B-B560-FDA585D18EC84.swf
/FileRoot2//c0b25e52-9e05-4a6b-b560-fda585d18ec8/C0B25E52-9E05-4A6B-B560-FDA585D18EC85.swf
/FileRoot2//c0b25e52-9e05-4a6b-b560-fda585d18ec8/C0B25E52-9E05-4A6B-B560-FDA585D18EC86.swf
/FileRoot2//c0b25e52-9e05-4a6b-b560-fda585d18ec8/C0B25E52-9E05-4A6B-B560-FDA585D18EC87.swf
/FileRoot2//c0b25e52-9e05-4a6b-b560-fda585d18ec8/C0B25E52-9E05-4A6B-B560-FDA585D18EC88.swf
/FileRoot2//c0b25e52-9e05-4a6b-b560-fda585d18ec8/C0B25E52-9E05-4A6B-B560-FDA585D18EC89.swf
/FileRoot2//c0b25e52-9e05-4a6b-b560-fda585d18ec8/C0B25E52-9E05-4A6B-B560-FDA585D18EC810.swf
/FileRoot2//c0b25e52-9e05-4a6b-b560-fda585d18ec8/C0B25E52-9E05-4A6B-B560-FDA585D18EC811.swf
/FileRoot2//c0b25e52-9e05-4a6b-b560-fda585d18ec8/C0B25E52-9E05-4A6B-B560-FDA585D18EC812.swf
/FileRoot2//c0b25e52-9e05-4a6b-b560-fda585d18ec8/C0B25E52-9E05-4A6B-B560-FDA585D18EC813.swf
/FileRoot2//c0b25e52-9e05-4a6b-b560-fda585d18ec8/C0B25E52-9E05-4A6B-B560-FDA585D18EC814.swf
/FileRoot2//c0b25e52-9e05-4a6b-b560-fda585d18ec8/C0B25E52-9E05-4A6B-B560-FDA585D18EC815.swf
/FileRoot2//c0b25e52-9e05-4a6b-b560-fda585d18ec8/C0B25E52-9E05-4A6B-B560-FDA585D18EC816.swf
/FileRoot2//c0b25e52-9e05-4a6b-b560-fda585d18ec8/C0B25E52-9E05-4A6B-B560-FDA585D18EC817.swf
/FileRoot2//c0b25e52-9e05-4a6b-b560-fda585d18ec8/C0B25E52-9E05-4A6B-B560-FDA585D18EC818.swf
/FileRoot2//c0b25e52-9e05-4a6b-b560-fda585d18ec8/C0B25E52-9E05-4A6B-B560-FDA585D18EC819.swf
/FileRoot2//c0b25e52-9e05-4a6b-b560-fda585d18ec8/C0B25E52-9E05-4A6B-B560-FDA585D18EC820.swf
/FileRoot2//c0b25e52-9e05-4a6b-b560-fda585d18ec8/C0B25E52-9E05-4A6B-B560-FDA585D18EC821.swf
/FileRoot2//c0b25e52-9e05-4a6b-b560-fda585d18ec8/C0B25E52-9E05-4A6B-B560-FDA585D18EC822.swf
/FileRoot2//c0b25e52-9e05-4a6b-b560-fda585d18ec8/C0B25E52-9E05-4A6B-B560-FDA585D18EC823.swf槽栅倒掺杂MOSFET的研究--《安徽大学》2010年硕士论文
槽栅倒掺杂MOSFET的研究
【摘要】：
微纳米特征尺寸的IC技术是当前和未来主流的VLSI生产技术。进入纳米尺度后,随着MOSFET器件尺寸的持续缩小,在长沟道MOSFET器件中原本不重要的参数在小尺寸器件中变得显著,并严重影响着器件的性能。于是人们开始研究如何在MOS器件尺寸缩小的同时,仍然继续保持长沟道器件的良好特性。为了减小小尺寸MOS器件的短沟道效应,采取了改进器件的结构、改变沟道掺杂以及减小栅氧化层厚度等措施。但是由于MOS器件的寄生电阻不能随着器件特征尺寸的缩小而缩小,增大了寄生电阻在总电阻中所占的比例,对小尺寸器件的输出特性和频率特性造成了严重的影响。
本文首先介绍了MOSFET器件特征尺寸按比例缩小的趋势,以及面临的物理极限、工艺技术以及经济因素的挑战,介绍了目前通过对器件结构、材料和工艺等的改进来实现MOSFET尺寸缩小的方法。
在此基础上提出了槽栅倒掺杂MOSFET器件模型,并对其结构进行了分析,以N型槽栅倒掺杂MOSFET为例,并与常规MOSFET进行了比较,通过改变槽栅凹槽拐角的角度大小、沟道长度以及沟道掺杂等各项参数来验证该结构对于深亚微米和超深亚微米MOS器件可靠性的提高和短沟道效应的抑制有明显的效果,且在工艺上比SOI等简单,没有复杂的附加工艺步骤和设备,能从根本上较好地解决平面MOS结构的弊端。但同时也有一些不足,如漏极驱动能力降低以及寄生电容增大的问题。
然后进一步分析了倒掺杂阱的杂质分布方式。基于Possion方程,分别建立了超陡峭突变型沟道倒掺杂和线性变掺杂的沟道倒掺杂模型,得出了在这两种情况下器件表面电势以及漏极电流的表达式,研究了垂直于沟道方向上倒掺杂的陡峭程度对漏极电流、饱和驱动电流以及表面电势的影响。说明倒掺杂的杂质分布方式对于减小小尺寸器件的短沟道效应具有显著的效果。
MOS器件的寄生电阻不能随着器件尺寸的缩小而缩小,因而寄生电阻对于小尺寸MOS器件性能的影响不容忽视。为了更加准确地分析槽栅倒掺杂MOSFET的性能,我们对其源漏极寄生电阻进行了研究,分析槽栅倒掺杂MOSFET的各项参数对于寄生电阻的影响,从而更好地指导器件的设计,提高器件的性能。在分析寄生电阻的过程中,首先介绍了常规MOSFET寄生电阻模型,在此基础上进行了改进,提出槽栅倒掺杂MOSFET的寄生电阻模型,并计算了槽栅倒掺杂MOSFET器件在不同的凹槽拐角角度、源漏长度、源漏宽度等结构参数的条件下,源漏寄生电阻的变化,比较采用各项参数的优劣,最后取得最优值,以达到提高器件性能的目的。
【关键词】：
【学位授予单位】：安徽大学【学位级别】：硕士【学位授予年份】：2010【分类号】：TN386【目录】：
ABSTRACT5-7
第一章 绪论9-20
1.1 前言9-10
1.2 器件特征尺寸缩小所面临的困难和挑战10-13
1.2.1 物理极限的挑战10-12
1.2.2 工艺技术的挑战12-13
1.2.3 经济因素的制约13
1.3 纳米MOSFET器件的实现途径13-18
1.3.1 控制栅工程14
1.3.2 沟道和衬底工程14-15
1.3.3 新型器件结构15-18
1.4 本文主要工作18-20
第二章 槽栅倒掺杂MOSFET的性能仿真20-38
2.1 槽栅MOSFET的特点20-21
2.2 器件参数对槽栅MOSFET性能的影响21-36
2.2.1 凹槽拐角对槽栅MOSFET的影响21-24
2.2.2 沟道长度对槽栅MOSFET的影响24-29
2.2.3 沟道掺杂对槽栅MOSFET的影响29-36
2.3 槽栅MOSFET存在的问题及改进36-37
2.4 本章小结37-38
第三章 倒掺杂沟道MOSFET的电荷解析模型分析38-52
3.1 超陡峭突变型沟道倒掺杂MOSFET39-44
3.1.1 电荷层模型40-42
3.1.2 结果与分析42-44
3.2 线性缓变型沟道倒掺杂MOSFET44-50
3.2.1 阈值电压模型45-47
3.2.2 结果与分析47-50
3.3 本章小结50-52
第四章 槽栅倒掺杂MOSFET的寄生电阻分析52-65
4.1 源漏寄生电阻对MOS器件性能的影响52-54
4.2 源漏寄生串联电阻模型54-60
4.2.1 积累层电阻56-57
4.2.2 扩展电阻57-58
4.2.3 薄层电阻58-59
4.2.4 接触电阻59-60
4.3 槽栅倒掺杂MOSFET的源漏寄生串联电阻60-64
4.3.1 源漏寄生电阻的计算60-61
4.3.2 结果与分析61-64
4.4 本章小结64-65
第五章 总结65-67
参考文献67-72
攻读硕士学位期间发表的学术论文73-74
欢迎：、、)
支持CAJ、PDF文件格式
【参考文献】
中国期刊全文数据库
张正选,林成鲁;[J];功能材料与器件学报;2003年02期
杨洸,刘理天;[J];固体电子学研究与进展;2001年04期
陈刚,王迅;[J];物理;2000年07期
王阳元,黄如,刘晓彦,张兴;[J];物理;2004年07期
【共引文献】
中国期刊全文数据库
柯导明,陈军宁,代月花,宣长林,段运生;[J];安徽大学学报(自然科学版);2000年01期
胡必禄,钟生海,汪纯,张智斌;[J];安康师专学报;2001年02期
赵策洲;[J];半导体光电;1994年01期
江涛;;[J];毕节学院学报(综合版);2006年04期
刘融，钱文生，魏同立;[J];低温与超导;1996年01期
童勤义;[J];电子器件;1988年04期
张安康;[J];电子器件;1993年02期
冯耀兰,翟书兵;[J];电子器件;1996年04期
冯耀兰;[J];电子器件;1997年04期
黄庆安,童勤义;[J];电子科学学刊;1992年06期
中国重要会议论文全文数据库
谷志刚;王东生;;[A];2006年全国功能材料学术年会专辑[C];2006年
中国博士学位论文全文数据库
张卫东;[D];西安电子科技大学;1999年
胡长生;[D];浙江大学;2002年
林平;[D];浙江大学;2003年
杨媛;[D];西安理工大学;2004年
童建农;[D];华中科技大学;2004年
李建华;[D];浙江大学;2005年
杨雪娜;[D];山东大学;2005年
荆象阳;[D];山东大学;2009年
中国硕士学位论文全文数据库
张心怡;[D];大连理工大学;2010年
王小娜;[D];北京有色金属研究总院;2011年
刘启宇;[D];电子科技大学;2001年
朱先宇;[D];安徽大学;2002年
李伟良;[D];浙江大学;2003年
吴松;[D];东华大学;2004年
陈新发;[D];吉林大学;2004年
马志凌;[D];湖南大学;2004年
于冬;[D];电子科技大学;2004年
李建玲;[D];西安科技大学;2005年
【二级参考文献】
中国期刊全文数据库
康晋锋,刘晓彦,王玮,俞挺,韩汝琦,连贵君,张朝晖,熊光成;[J];半导体学报;2001年07期
王阳元,康晋锋;[J];半导体学报;2002年11期
曹建民,吴传良,沈文正,黄敞;[J];半导体学报;1998年04期
林成鲁;[J];功能材料与器件学报;2001年01期
【相似文献】
中国期刊全文数据库
方圆,李伟华,钱莉;[J];微电子学;2004年04期
周松,蒋建飞,蔡琪玉;[J];电子学报;2005年02期
S.T.Hsu,范才有;[J];微电子学;1987年03期
刘卫东，魏同立;[J];固体电子学研究与进展;1995年01期
王源,张义门,张玉明,汤晓燕;[J];物理学报;2003年10期
Filippo Di Giovanni
,Gaetano Bazzano
,Antonio G[J];今日电子;2003年03期
;[J];电子与电脑;2004年03期
潘炼东,黄心汉;[J];华中科技大学学报(自然科学版);2004年12期
柯导明,童勤义;[J];电子学报;1993年02期
子凡;[J];安徽科技;1994年02期
中国重要会议论文全文数据库
王锐;石会平;张学涛;闫凤群;;[A];第二十五届中国（天津）2011’IT、网络、信息技术、电子、仪器仪表创新学术会议论文集[C];2011年
胡宗刚;;[A];2011中国电子制造与封装技术年会论文集[C];2011年
程加力;李寿林;韩波;翟国华;孙玲;高建军;;[A];2011年全国微波毫米波会议论文集（下册）[C];2011年
季旭东;;[A];中国电子学会真空电子学分会第十二届学术年会论文集[C];1999年
齐领;恩云飞;章晓文;;[A];中国电子学会可靠性分会第十四届学术年会论文选[C];2008年
孟志琴;唐瑜;曹艳荣;李永坤;;[A];中国电子学会可靠性分会第十三届学术年会论文选[C];2006年
王燕;田立林;;[A];第一届全国纳米技术与应用学术会议论文集[C];2000年
王兆坤;王勤;张杰;;[A];2008中国电工技术学会电力电子学会第十一届学术年会论文摘要集[C];2008年
王仲娟;葛芦生;王文娟;郝玲玲;陈志杰;束林;;[A];2008中国电工技术学会电力电子学会第十一届学术年会论文摘要集[C];2008年
王建业;余艳青;韩冠军;;[A];第十届全国特种加工学术会议论文集[C];2003年
中国重要报纸全文数据库
闻春国;[N];中国电子报;2002年
翻译;[N];电子报;2010年
张达 摘译;[N];电子报;2011年
金涛文;[N];中国电子报;2004年
翻译;[N];电子报;2010年
典循 翻译;[N];电子报;2010年
曹文;[N];电子报;2004年
;[N];中国电子报;2004年
吴;[N];中国电子报;2001年
刘伟;[N];中国计算机报;2003年
中国博士学位论文全文数据库
李聪;[D];西安电子科技大学;2011年
秦珊珊;[D];西安电子科技大学;2011年
周谦;[D];电子科技大学;2012年
李寿林;[D];华东师范大学;2011年
李曦;[D];华东师范大学;2012年
李劲;[D];西安电子科技大学;2011年
程加力;[D];华东师范大学;2012年
徐玉存;[D];中国科学技术大学;2011年
陈勇;[D];电子科技大学;2001年
刘志英;[D];复旦大学;2011年
中国硕士学位论文全文数据库
杨颖琳;[D];安徽大学;2010年
张杰;[D];安徽大学;2010年
上官晓娟;[D];郑州大学;2010年
顾经纶;[D];复旦大学;2011年
范让萱;[D];复旦大学;2012年
陈庆;[D];西安电子科技大学;2011年
赵萌;[D];华东师范大学;2010年
王文;[D];西安电子科技大学;2011年
贾晓菲;[D];西安电子科技大学;2012年
沈晔;[D];上海交通大学;2010年
&快捷付款方式
&订购知网充值卡
400-819-9993
《中国学术期刊（光盘版）》电子杂志社有限公司
同方知网数字出版技术股份有限公司
地址：北京清华大学 84-48信箱 大众知识服务
出版物经营许可证 新出发京批字第直0595号
订购热线：400-819-82499
服务热线：010--
在线咨询：
传真：010-
京公网安备75号温馨提示！由于新浪微博认证机制调整，您的新浪微博帐号绑定已过期，请重新绑定！&&|&&
LOFTER精选
网易考拉推荐
用微信&&“扫一扫”
将文章分享到朋友圈。
用易信&&“扫一扫”
将文章分享到朋友圈。
阅读(1203)|
用微信&&“扫一扫”
将文章分享到朋友圈。
用易信&&“扫一扫”
将文章分享到朋友圈。
历史上的今天
在LOFTER的更多文章
loftPermalink:'',
id:'fks_',
blogTitle:'为什么晶体管具有电流饱和型的输出伏安特性曲线？',
blogAbstract:'
{elseif x.moveFrom=='iphone'}
{elseif x.moveFrom=='android'}
{elseif x.moveFrom=='mobile'}
${a.selfIntro|escape}{if great260}${suplement}{/if}
{list a as x}
推荐过这篇日志的人：
{list a as x}
{if !!b&&b.length>0}
他们还推荐了：
{list b as y}
转载记录：
{list d as x}
{list a as x}
{list a as x}
{list a as x}
{list a as x}
{if x_index>4}{break}{/if}
${fn2(x.publishTime,'yyyy-MM-dd HH:mm:ss')}
{list a as x}
{if !!(blogDetail.preBlogPermalink)}
{if !!(blogDetail.nextBlogPermalink)}
{list a as x}
{if defined('newslist')&&newslist.length>0}
{list newslist as x}
{if x_index>7}{break}{/if}
{list a as x}
{var first_option =}
{list x.voteDetailList as voteToOption}
{if voteToOption==1}
{if first_option==false},{/if}&&“${b[voteToOption_index]}”&&
{if (x.role!="-1") },“我是${c[x.role]}”&&{/if}
&&&&&&&&${fn1(x.voteTime)}
{if x.userName==''}{/if}
网易公司版权所有&&
{list x.l as y}
{if defined('wl')}
{list wl as x}{/list} 上传我的文档
 下载
 收藏
该文档贡献者很忙，什么也没留下。
 下载此文档
正在努力加载中...
MOS器件的重要特性
15个为什么？（一）
下载积分：400
内容提示：MOS器件的重要特性
15个为什么？（一）
文档格式：PDF|
浏览次数：65|
上传日期： 10:23:12|
文档星级：
全文阅读已结束，如果下载本文需要使用
 400 积分
下载此文档
该用户还上传了这些文档
MOS器件的重要特性
15个为什么？（一）
官方公共微信