25 第六章 等效电路,影响阈值电压的因素
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mos等效电路MOS等效电路是模拟电路中的重要组成部分,它们由MOS管和其他元件组成,用于模拟电路的行为。
本文将深入探讨MOS等效电路,包括定义、类型、特点和应用。
一、定义MOS等效电路是MOS管和其他元件的组合,用于模拟电路的行为。
它是一种电路,经过开发可以完成各种逻辑操作,包括放大、开关、计时和振荡等等。
二、类型MOS等效电路主要分为以下类型:1. CMOS电路(互补金属氧化物半导体电路):由p型和n型MOS管组成,具有低功耗和高速度的优点。
2. NMOS电路(n型金属氧化物半导体电路):由n型MOS管组成,具有高速度但功耗较高。
3. PMOS电路(p型金属氧化物半导体电路):由p型MOS管组成,频率低但具有较低的功耗。
三、特点MOS等效电路具有以下几个特点:1. 低功耗:CMOS电路由两个互补的MOS管组成,只有当其中一个管开启时电路才能工作,所以在工作状态下,只有极小的功耗。
2. 高速度:由于MOS管的低电阻和低电容,因此CMOS电路可以操作较高的速度。
3. 噪声小:MOS等效电路可以噪声小,同时它们这也是不易受到外部干扰的优点。
4. 可调性强:由于MOS等效电路可以通过电压调节MOS管的阈值电压来改变电路的输出状态,因此它们是可调性强的。
四、应用MOS等效电路通常用于模拟电路的设计,尤其是数字电路。
以下是一些常见的应用:1. 逻辑门:MOS等效电路可用于实现逻辑门,包括非门、与门、或门和异或门等等。
2. 多路选通器:MOS等效电路可用于实现多路选通器,允许单个输入接口通过多个输出接口。
3. 计时器:MOS等效电路可用于实现计时器,可以在电路上产生各种信号和脉冲。
4. RAM和CPU:MOS等效电路可以用于构建内存和CPU等计算机部件。
总之,MOS等效电路在模拟电路中具有重要的地位。
它们能够在数字电路、计时器、内存和CPU等应用中发挥重要作用。
因此,如果你是一位模拟电路的爱好者或工程师,那么了解MOS等效电路是非常重要的。
tft的等效电路摘要:一、TFT 等效电路的概念二、TFT 等效电路的组成1.晶体管2.电容3.电阻三、TFT 等效电路的作用1.分析电路性能2.设计电路四、TFT 等效电路的应用领域1.显示技术2.集成电路五、TFT 等效电路的发展趋势正文:TFT 等效电路是一种将薄膜晶体管(TFT) 的特性抽象成等效电路的方法,以便于分析和设计电路。
TFT 等效电路由晶体管、电容和电阻组成,这些元件可以用来模拟TFT 的行为,从而更好地理解TFT 的工作原理和应用。
晶体管是TFT 等效电路的核心元件,它可以控制电流的流动。
在TFT 等效电路中,晶体管的输入端连接到栅极,输出端连接到源极和漏极。
晶体管的开启程度由栅极电压决定,当栅极电压达到一定值时,晶体管会导通,电流可以通过源极和漏极。
电容也是TFT 等效电路的重要组成部分,它存储了TFT 中的电荷。
电容的大小取决于其两端的电压和电容的介电常数。
在TFT 等效电路中,电容通常用来模拟TFT 的阈值电压,即当栅极电压达到阈值电压时,TFT 开始导通。
电阻在TFT 等效电路中用来模拟TFT 的漏电流。
漏电流是指当TFT 处于导通状态时,从漏极流出的电流。
电阻的大小决定了漏电流的大小,从而影响了TFT 的功耗和性能。
TFT 等效电路的作用主要体现在两个方面:分析和设计电路。
通过将TFT 抽象成等效电路,可以更容易地分析和理解TFT 的行为,从而优化电路设计。
此外,TFT 等效电路还可以用来设计新的TFT 电路,通过改变等效电路中元件的参数,可以实现不同的电路性能。
TFT 等效电路的应用领域非常广泛,主要包括显示技术和集成电路。
在显示技术中,TFT 等效电路用来分析液晶显示器的性能,例如响应时间、功耗等。
在集成电路中,TFT 等效电路用来设计逻辑门、存储器等电路。
随着科技的不断进步,TFT 等效电路也在不断发展。
未来的发展趋势包括提高TFT 的性能、降低功耗和制造成本等。
一、简答题2.1 晶闸管串入如图所示的电路,试分析开关闭合和关断时电压表的读数。
题2.1图在晶闸管有触发脉冲的情况下,S开关闭合,电压表读数接近输入直流电压;当S开关断开时,由于电压表内阻很大,即使晶闸管有出发脉冲,但是流过晶闸管电流低于擎住电流,晶闸管关断,电压表读数近似为0(管子漏电流形成的电阻与电压表内阻的分压值)。
2.2 试说明电力电子器件和信息系统中的电子器件相比,有何不同。
电力电子系统中的电子器件具有较大的耗散功率;通常工作在开关状态;需要专门的驱动电路来控制;需要缓冲和保护电路。
2.3 试比较电流驱动型和电压驱动型器件实现器件通断的原理。
电流驱动型器件通过从控制极注入和抽出电流来实现器件的通断;电压驱动型器件通过在控制极上施加正向控制电压实现器件导通,通过撤除控制电压或施加反向控制电压使器件关断。
2.4 普通二极管从零偏置转为正向偏置时,会出现电压过冲,请解释原因。
导致电压过冲的原因有两个:阻性机制和感性机制。
阻性机制是指少数载流子注入的电导调制作用。
电导调制使得有效电阻随正向电流的上升而下降,管压降随之降低,因此正向电压在到达峰值电压U FP 后转为下降,最后稳定在U F。
感性机制是指电流随时间上升在器件内部电感上产生压降,d i/d t 越大,峰值电压U FP 越高。
2.5 试说明功率二极管为什么在正向电流较大时导通压降仍然很低,且在稳态导通时其管压降随电流的大小变化很小。
若流过PN 结的电流较小,二极管的电阻主要是低掺杂N-区的欧姆电阻,阻值较高且为常数,因而其管压降随正向电流的上升而增加;当流过PN 结的电流较大时,注入并积累在低掺杂N-区的少子空穴浓度将增大,为了维持半导体电中性条件,其多子浓度也相应大幅度增加,导致其电阻率明显下降,即电导率大大增加,该现象称为电导调制效应。
2.6 比较肖特基二极管和普通二极管的反向恢复时间和通流能力。
从减小反向过冲电压的角度出发,应选择恢复特性软的二极管还是恢复特性硬的二极管?肖特基二极管反向恢复时间比普通二极管短,通流能力比普通二极管小。
一、简答题2.1 晶闸管串入如图所示的电路,试分析开关闭合和关断时电压表的读数。
题2.1图在晶闸管有触发脉冲的情况下,S开关闭合,电压表读数接近输入直流电压;当S开关断开时,由于电压表内阻很大,即使晶闸管有出发脉冲,但是流过晶闸管电流低于擎住电流,晶闸管关断,电压表读数近似为0(管子漏电流形成的电阻与电压表内阻的分压值)。
2.2 试说明电力电子器件和信息系统中的电子器件相比,有何不同。
电力电子系统中的电子器件具有较大的耗散功率;通常工作在开关状态;需要专门的驱动电路来控制;需要缓冲和保护电路。
2.3 试比较电流驱动型和电压驱动型器件实现器件通断的原理。
电流驱动型器件通过从控制极注入和抽出电流来实现器件的通断;电压驱动型器件通过在控制极上施加正向控制电压实现器件导通,通过撤除控制电压或施加反向控制电压使器件关断。
2.4 普通二极管从零偏置转为正向偏置时,会出现电压过冲,请解释原因。
导致电压过冲的原因有两个:阻性机制和感性机制。
阻性机制是指少数载流子注入的电导调制作用。
电导调制使得有效电阻随正向电流的上升而下降,管压降随之降低,因此正向电压在到达峰值电压U FP 后转为下降,最后稳定在U F。
感性机制是指电流随时间上升在器件内部电感上产生压降,d i/d t 越大,峰值电压U FP 越高。
2.5 试说明功率二极管为什么在正向电流较大时导通压降仍然很低,且在稳态导通时其管压降随电流的大小变化很小。
若流过PN 结的电流较小,二极管的电阻主要是低掺杂N-区的欧姆电阻,阻值较高且为常数,因而其管压降随正向电流的上升而增加;当流过PN 结的电流较大时,注入并积累在低掺杂N-区的少子空穴浓度将增大,为了维持半导体电中性条件,其多子浓度也相应大幅度增加,导致其电阻率明显下降,即电导率大大增加,该现象称为电导调制效应。
2.6 比较肖特基二极管和普通二极管的反向恢复时间和通流能力。
从减小反向过冲电压的角度出发,应选择恢复特性软的二极管还是恢复特性硬的二极管?肖特基二极管反向恢复时间比普通二极管短,通流能力比普通二极管小。
一、简答题2.1 晶闸管串入如图所示的电路,试分析开关闭合和关断时电压表的读数。
SVR题2.1图在晶闸管有触发脉冲的情况下,S开关闭合,电压表读数接近输入直流电压;当S开关断开时,由于电压表内阻很大,即使晶闸管有出发脉冲,但是流过晶闸管电流低于擎住电流,晶闸管关断,电压表读数近似为0(管子漏电流形成的电阻与电压表内阻的分压值)。
2.2 试说明电力电子器件和信息系统中的电子器件相比,有何不同。
电力电子系统中的电子器件具有较大的耗散功率;通常工作在开关状态;需要专门的驱动电路来控制;需要缓冲和保护电路。
2.3 试比较电流驱动型和电压驱动型器件实现器件通断的原理。
电流驱动型器件通过从控制极注入和抽出电流来实现器件的通断;电压驱动型器件通过在控制极上施加正向控制电压实现器件导通,通过撤除控制电压或施加反向控制电压使器件关断。
2.4 普通二极管从零偏置转为正向偏置时,会出现电压过冲,请解释原因。
导致电压过冲的原因有两个:阻性机制和感性机制。
阻性机制是指少数载流子注入的电导调制作用。
电导调制使得有效电阻随正向电流的上升而下降,管压降随之降低,因此正向电压在到达峰值电压U FP 后转为下降,最后稳定在U F。
感性机制是指电流随时间上升在器件内部电感上产生压降,d i/d t 越大,峰值电压U FP 越高。
2.5 试说明功率二极管为什么在正向电流较大时导通压降仍然很低,且在稳态导通时其管压降随电流的大小变化很小。
若流过PN 结的电流较小,二极管的电阻主要是低掺杂N-区的欧姆电阻,阻值较高且为常数,因而其管压降随正向电流的上升而增加;当流过PN 结的电流较大时,注入并积累在低掺杂N-区的少子空穴浓度将增大,为了维持半导体电中性条件,其多子浓度也相应大幅度增加,导致其电阻率明显下降,即电导率大大增加,该现象称为电导调制效应。
2.6 比较肖特基二极管和普通二极管的反向恢复时间和通流能力。
从减小反向过冲电压的角度出发,应选择恢复特性软的二极管还是恢复特性硬的二极管?肖特基二极管反向恢复时间比普通二极管短,通流能力比普通二极管小。
sic高温下阈值电压
在高温条件下,电子器件的阈值电压是一个十分关键的参数。
阈值电压是指在MOS(金属-氧化物-半导体)器件中,控制栅极电压等于漏极电压时,沟道中形成的电子浓度达到临界值,从而开启电流通道的电压。
高温环境下,阈值电压的变化对电子器件的性能和可靠性有着重要影响。
高温会引起电子器件中的材料膨胀和晶格结构的变化。
这些变化会导致沟道长度和宽度的变化,从而改变了沟道中的电子浓度。
这种变化会影响到阈值电压的大小。
一般来说,高温环境下,材料的膨胀系数会增大,导致沟道长度和宽度的增加,进而使阈值电压升高。
高温还会引起材料中的电子和杂质的扩散。
这种扩散会改变沟道中的电子浓度分布,进而影响到阈值电压的大小。
一般来说,高温会加速电子和杂质的扩散速度,使得电子浓度在沟道中变得更为均匀,从而使阈值电压升高。
高温还会导致材料中的载流子的散射增加。
这种散射会改变沟道中的电子迁移率,进而影响到阈值电压的大小。
一般来说,高温会增加载流子与杂质、晶格缺陷等之间的相互作用,使得电子迁移率降低,从而使阈值电压升高。
高温环境下,阈值电压会发生变化,这是由于材料膨胀、电子和杂质扩散以及载流子散射等因素的综合作用所致。
因此,在设计和应
用高温电子器件时,需要考虑到阈值电压的变化,以保证器件的性能和可靠性。
同时,对于高温环境下的阈值电压的研究,也有助于进一步理解和优化电子器件的工作机制。
CH11.按规模划分,集成电路的发展已经经历了哪几代?它的发展遵循了一条业界著名的定律,请说出是什么定律?晶体管-分立元件-SSI-MSI-LSI-VLSI-ULSI-GSI-SOC。
MOORE定律2.什么是无生产线集成电路设计?列出无生产线集成电路设计的特点和环境。
拥有设计人才和技术,但不拥有生产线。
特点:电路设计,工艺制造,封装分立运行。
环境:IC产业生产能力剩余,人们需要更多的功能芯片设计3.多项目晶圆(MPW)技术的特点是什么?对发展集成电路设计有什么意义?MPW:把几到几十种工艺上兼容的芯片拼装到一个宏芯片上,然后以步行的方式排列到一到多个晶圆上。
意义:降低成本。
4.集成电路设计需要哪四个方面的知识?系统,电路,工具,工艺方面的知识CH21.为什么硅材料在集成电路技术中起着举足轻重的作用 ?原材料来源丰富,技术成熟,硅基产品价格低廉2.GaAs和InP材料各有哪些特点? P10,11 3.怎样的条件下金属与半导体形成欧姆接触?怎样的条件下金属与半导体形成肖特基接触?接触区半导体重掺杂可实现欧姆接触,金属与掺杂半导体接触形成肖特基接触4.说出多晶硅在CMOS工艺中的作用。
P13 5.列出你知道的异质半导体材料系统。
GaAs/AlGaAs, InP/ InGaAs, Si/SiGe, 6.SOI材料是怎样形成的,有什么特点?SOI绝缘体上硅,可以通过氧隔离或者晶片粘结技术完成。
特点:电极与衬底之间寄生电容大大减少,器件速度更快,功率更低7. 肖特基接触和欧姆型接触各有什么特点?肖特基接触:阻挡层具有类似PN结的伏安特性。
欧姆型接触:载流子可以容易地利用量子遂穿效应相应自由传输。
8. 简述双极型晶体管和MOS晶体管的工作原理。
P19,21CH31.写出晶体外延的意义,列出三种外延生长方法,并比较各自的优缺点。
意义:用同质材料形成具有不同掺杂种类及浓度而具有不同性能的晶体层。
外延方法:液态生长,气相外延生长,金属有机物气相外延生长2.写出掩膜在IC制造过程中的作用,比较整版掩膜和单片掩膜的区别,列举三种掩膜的制造方法。
一、简答题2.1 晶闸管串入如图所示的电路,试分析开关闭合和关断时电压表的读数。
题2.1图在晶闸管有触发脉冲的情况下,S开关闭合,电压表读数接近输入直流电压;当S开关断开时,由于电压表内阻很大,即使晶闸管有出发脉冲,但是流过晶闸管电流低于擎住电流,晶闸管关断,电压表读数近似为0(管子漏电流形成的电阻与电压表内阻的分压值)。
2.2 试说明电力电子器件和信息系统中的电子器件相比,有何不同。
电力电子系统中的电子器件具有较大的耗散功率;通常工作在开关状态;需要专门的驱动电路来控制;需要缓冲和保护电路。
2.3 试比较电流驱动型和电压驱动型器件实现器件通断的原理。
电流驱动型器件通过从控制极注入和抽出电流来实现器件的通断;电压驱动型器件通过在控制极上施加正向控制电压实现器件导通,通过撤除控制电压或施加反向控制电压使器件关断。
2.4 普通二极管从零偏置转为正向偏置时,会出现电压过冲,请解释原因。
导致电压过冲的原因有两个:阻性机制和感性机制。
阻性机制是指少数载流子注入的电导调制作用。
电导调制使得有效电阻随正向电流的上升而下降,管压降随之降低,因此正向电压在到达峰值电压U FP 后转为下降,最后稳定在U F。
感性机制是指电流随时间上升在器件内部电感上产生压降,d i/d t 越大,峰值电压U FP 越高。
2.5 试说明功率二极管为什么在正向电流较大时导通压降仍然很低,且在稳态导通时其管压降随电流的大小变化很小。
若流过PN 结的电流较小,二极管的电阻主要是低掺杂N-区的欧姆电阻,阻值较高且为常数,因而其管压降随正向电流的上升而增加;当流过PN 结的电流较大时,注入并积累在低掺杂N-区的少子空穴浓度将增大,为了维持半导体电中性条件,其多子浓度也相应大幅度增加,导致其电阻率明显下降,即电导率大大增加,该现象称为电导调制效应。
2.6 比较肖特基二极管和普通二极管的反向恢复时间和通流能力。
从减小反向过冲电压的角度出发,应选择恢复特性软的二极管还是恢复特性硬的二极管?肖特基二极管反向恢复时间比普通二极管短,通流能力比普通二极管小。