mos器件物理--mos管交流小信号模型ppt49-经营管理(编辑修改稿)

mos器件物理--mos管交流小信号模型ppt49-经营管理(编辑修改稿)内容摘要：

10微米，使电阻条不可能做得很窄。 且电阻条之间还需要设计出沟道截止环，以消除电阻间的表面反型层漏电流，因此在制作大电阻时，其面积也较大。 • 具有大的电压系数，且其电阻精度为 177。 40%。 n +p金 属热 氧 化 层p + p +n无源器件－注入电阻 • NMOS和 CMOS金属栅与硅栅工艺。 可以与耗尽层注入相结合。 • 方块电阻 R□ ＞ 500~1000Ω（最大为 1MΩ），可以制作较大电阻而不用占很大面积。 • 电阻阻值易于控制，但需要一次额外的掩膜。 • 但离子注入与衬底间所形成的 pn结存在不同的反偏时，耗尽层宽度不同，因此导电层内的载流子流量会发生变化，所以电阻的线性度不理想，电压系数高，并且由于氧化层表面电荷的影响，导电层表面的载流子浓度也不稳定，因此大电阻的精度受一定的限制。 这类电阻具有小的温度系数，但很难消除压电电阻效应。 （ 金 属 栅 工 艺 ）n + n +p 型 衬 底N + 子 注 入S i O2C V D S i O2无源器件－多晶电阻 • NMOS与 CMOS硅栅工艺，与源 /漏同时扩散。 • 方块电阻为 R□ ＝ 30~200Ω。 制作大电阻时，可另外再加上一次光刻，用离子注入较小剂量来实现，其阻值可达 10千欧 /方块。 但多晶硅电阻的薄层电阻大小，除与离子注入剂量有关外，还与多晶硅的厚度，多晶硅的淀积质量等有关，因此难以用来制作精密电阻。 • 温度系数为 500~1500ppm/℃ ，电阻误差较大。 • 但可以通过激光与多晶丝来调节电阻值，且由于多晶硅下面有厚的氧化层与电路隔离，其寄生电容大大减小。 金 属p场 氧多 晶 硅 Ⅰ 或 Ⅱ汽 相 淀 积 氧 化无源器件－薄膜电阻 • NMOS和 CMOS的金属栅与硅栅工艺，需要额外的工艺步骤，通过溅射方法把 NiCr、 CrSi或钼按一定比例成分淀积在硅片的绝缘层上实现。 • 方块电阻值可由所用材料的性质比例成分和淀积层厚度决定，一般情况下，薄膜厚度为几百至几千埃，方块电阻： NiCr为几百欧 /方， CrSi为几百至几千欧 /方。 • 薄膜电阻的线性度最好，电压系数很小，温度系数也小（约 100ppm/℃ ），与 MOS的其它工艺条件无关。 并且可以用激光修正、氧化、退火等提高电阻的精度。 无源器件－电容 • 在 MOS模拟集成电路中，电容也是一个不可或缺的元件，由于其易于与 MOS器件相匹配，且制造较易，匹配精度比电阻好，所以得到了较广泛的应用。 • 多数都用 SiO2作为介质，但也有采用 SiO2/Si3N4夹层作为介质，主要是利用 Si3N4较高的介电常数特性来制作较大的电容。 • 由于沉积氧化层厚度有较大的偏差，因此沉积氧化物通常不适用于制作精密电容器。 • 在理想情况下，其电容值可用下式进行计算： oxoxoxoxtWLtSC无源器件－电容 • 标准偏差为： • 通常选择 W＝ L（提高电容的 Q值），则上式中后二项的误差取决于光刻误差，通常称之为边缘误差；而上式中前两项的误差为氧化层效应误差。 • 在小电容时，起主导作用的是边缘效应误差，而大电容时主要取决于氧化层误差。 • 电容器的比例精度主要取决于它们的面积比（特别是小电容） 2222 )()()()()(WWLLttSoxoxoxoxCD无源器件－电容 PN结电容 • 直接利用 PN结构成的电容，这类电容具有大的电压系数和非线性，因此并不常用。 MOS电容 • 只适用于 NMOS与 CMOS金属栅工艺，如图所示 • 温度系数为 25ppm/℃ ，电容误差为 177。 15%。 • 这是一种与电压相关的电容，电压系数为 25ppm/V。 金 属p 型 衬 底薄 氧p +无源器件－电容 多晶与体硅之间的电容（ PIS） • NMOS与 CMOS多晶硅栅（金属栅）工艺实现，需要额外一次离子注入来形成底板的 n+重掺杂区，以多晶硅为上极板，二氧化硅为介质， n+为下极板构成电容。 • 衬底必须接一个固定电位，此时多晶与体硅间的电容可认为是一无极性的电容，但存在底板 pn结寄生电容 （ 15%~30%）。 • 电压系数 10ppm/V，温度系数 20~50ppm/℃ ，误差 177。 15%。 • 另外，这类电容可以通过多晶条的激光修正来调节电容值。 金 属p多 晶 硅薄 热 氧 化 层 n ＋ 重 掺 杂n +n +无源器件－电容 双多晶电容（ PIP） • 由 NMOS与 CMOS双多晶工艺实现，其上下极板都为多晶，介质为薄氧化层。 介质氧化层一般与栅氧同时形成。 • 电压系数为 100ppm/V，温度。