1. 閾值電壓影響因素
影響cmos閾值電壓的因素:
1、柵氧化層厚度TOX
2、襯底費米勢
3、金屬半導體功函數差
4、耗盡區電離雜質電荷面密度
耗盡區電離雜質電荷面密度近似地與襯底雜質濃度N的平方根成正比
5、柵氧化層中的電荷面密度Qox
閾值電壓 (Threshold voltage):通常將傳輸特性曲線中輸出電壓隨輸入電壓改變而急劇變化轉折區的中點對應的輸入電壓稱為閾值電壓。在描述不同的器件時具有不同的參數。如描述場發射的特性時,電流達到10mA時的電壓被稱為閾值電壓。
如MOS管,當器件由耗盡向反型轉變時,要經歷一個 Si 表面電子濃度等於空穴濃度的狀態。此時器 件處於臨界導通狀態,器件的柵電壓定義為閾值電壓,它是MOSFET的重要參數之一。
一開始學習MOS管的工作原理,就引入了閾值電壓的概念,但教科書所講的閾值電壓的概念都是建立在器件比較理想的模型基礎上的,對於實際的器件,從線性區到飽和區的轉換是有一個過渡區的,此時對閾值電壓的定義需要遵循一定的標准。經常發生的一個問題是,不同工藝線中相類似的器件作比較時,因為沒有確定一個統一的標准,導致工藝的比較不是非常的科學准確。本文就對閾值電壓的定義方法作一些簡單的討論,嘗試對業界現在流行的方法作出更詳細的解釋。
2. 如果想改變反相滯回比較器的閾值電壓應改變哪些參數
2、反相滯回比較器
工作原理:滯回比較器的三個主要參數是:閾值電壓V1、V2和回差電壓VH,改變基準電壓VREF(也叫參考電壓)的大小,可同時調節兩個閾值電壓V1和V2的大小,且不影響回差電壓值VH;改變Rw和R2的比值或輸出電壓的正負幅度可以調整回差值大小。提示:如果電路中遇到干擾電壓時,可以適當調節Rw和R2的比值,使干擾信
(a) 電路圖 (b) 傳輸特性
圖10-2 滯回比較器
號的峰值落在回差電壓范圍內,就不會引起電路輸出端的誤動作,即錯誤的翻轉。實驗電路如圖10-2所示
(1)按圖接線,並將Rw調為100K(或用實驗箱上100K電阻直接連上)。輸入信號Ui接實驗箱左側直流電壓-5V-+5V輸出端並用萬用表直流電壓檔調到大約±0.8v左右(視運放同相端3腳對地電壓而定)。測出V0從U+跳變到U-時Ui的臨界值。(原理與方法1:當輸入電壓Ui經過R1電阻進入運放反相輸入端2腳後,此電壓一旦與同相端3腳U∑對地電壓相等(Ui=±U∑),就使得輸出電壓Uo發生反相跳變,這一變化使同相端3腳+U∑重新得到一個與原來相反的對地直流電壓-U∑(此電壓與U∑大小基本相等,極性相反。由分壓公式知: U∑={10K/(100K+10K)} ±Uo)。我們只需用萬用表直流電壓檔先測量一下3腳U∑對地電壓值,就可知輸入電壓Ui為多大值時,輸出端Uo必然發生反相跳變。兩次測量U∑,可知U0從U+跳變到U-時和U-從變到U+時Ui的臨界值。(2)為了觀察Uo上下跳變,將示波器耦合方式選為DC,Y軸衰減置為5V/DIV,以便觀察輸出端Uo直流電壓的上、下跳變。
(3)Vi接信號發生器f=500Hz,有效值為1-3V的正弦波,觀察並記錄Ui和U0的波形。
(4)將電路中的Rw調為200K,重復上述實驗(只不過是分壓比變了,±U∑對地電壓變小了)。
(5)參考公式: ;
3. mosfet制備中調整閾值電壓的常用方法有哪些
例如,對於耗盡型n-MOSFET,在柵電壓為0時即存在電子導電的溝道,就是線性導通狀態;只有加上一定的柵極電壓(負電壓)後才能使溝道消失(整個溝道夾斷),這時的柵電壓稱為」夾斷電壓」Vp,也就是耗盡型FET的閾值電壓,當「源漏電壓Vds≥夾斷電壓Vp減去柵源電壓Vgs」時,溝道即在靠近漏極處被夾斷,晶體管就進入飽和導通狀態,輸出電流最大、並飽和,同時跨導也最高——放大工作區。 值得注意,FET在飽和狀態時溝道的夾斷與沒有溝道是兩回事。溝道在漏端被夾斷後,並不是不能導電,因為夾斷區實際上就是一個存在電場的耗盡區,只要載流子(多數載流子)一到達耗盡區邊緣,就立即被電場掃到集電極而輸出電流。所以,溝道在一端被夾斷後的導電性能將更好(導電性決定於未被夾斷的部分溝道),這與完全沒有溝道的截止狀態完全不同。 對於JFET,其線性導通和飽和導通的情況與MOSFET的相同。
4. 筆記本電池閾值該怎麼去調整
一、注意使用中的細節
在實際使用過程中,很多沒有被注意到的細節,已經影響了你電池的壽命。比如當筆記本處交流供電狀態關機後,等待電源指示燈和屏幕下方的所有指示燈熄滅後即隨拔掉交流插頭(不要遲於5秒)。因為電源燈熄滅之後主板仍在工作,此時拔掉插頭電池就會開始工作,從而加速了電池更快地跌落至設置的起始充電電量值,從而縮短了電池的充用周期,影響了電池的使用壽命。
另外,當使用交流供電時,適配器的輸入插頭和輸出插頭插(卸)先後順序的正確操作方法是:先把交流適配器的輸出插頭插到電源插孔,然後再把輸入插頭插到電源插座上;而卸下時則應先把輸入插頭拔下,然後再把輸出插頭拔出。這樣可以防止適配器處於空載狀態而被損壞。
二、使用中的保養和儲存
1、電池的充電次數受到其壽命的限制,因此所處場所有交流電源時,應盡量使用交流電源,盡量減少電池的充電次數,以延長電池的壽命;
2、當電量為3%到5%時,應及時給電池充電,否則電池的自放電現象會造成過放電而損害電池,充電時機器可以處於任何狀態,邊充邊用也並不會損害電池;
3、電量沒有完全耗盡前(即電量在5~100%),不要對電池進行充電,否則會因縮短充用周期增加充電次數而縮短電池的壽命;
4、若電池較長時間(數個月)不用,應從機器上取下保存備用;若電池長時間不用,應將其電量設置至30%到50%後儲存;不要將電池放在高溫和寒冷的環境中,電池性能會暫時降低。應將處保存備用狀態和儲存狀態的電池放置於溫度較低的地方,對於電池,最佳的溫度范圍約為10~20攝氏度。
三、關於電池的激活處理
大家都知道,剛購買的新電池要進行激活處理,即100%充放電,其實隨機幫助中說「每月重整您的電池,即讓您的電池電量在3%以下,這樣會提高您的電池容量」,其用意在於調整電池管理晶元和充電控制晶元中各個寄存器的值為正常值。電量統計晶元通過記錄放電曲線(電壓、電流、時間)可以抽樣計算出電池的電量,而如果晶元一直沒有機會再次讀出完整的曲線,其計算結果也可可能是不準確的,因此需要深充放來校準。具體的方法是點擊「電池維護」-> 「執行重新設置」。
四、關於充電起始閾值的調整
如果您主要使用ac電源,僅偶爾使用電池,您可以改變電池充電閥值,來提高您的電池壽命。預設的充電起始值為96%,因為電池充滿電後因自放電現象而電量下滑至96%一般歷時約50天左右,而電池剛好每一個半月左右需進行一次放電和充電整理。
但如果你經常需在辦公室和設備現場之間「兩地」奔忙,在交流適配器供電和電池供電之間頻繁切換,應充電起始值設置為6%,這樣可以避免因縮短充用周期增加充電次數而縮短電池的壽命。具體的方法是點擊「電池維護」-> 修改「低於以下值開始充電」的數值。
注意事項:
1,充電閥值設置僅僅在batterymaximiser運行的情況下有效;
2,充電終止百分比至少要比充電起始百分比高4%;
3,由於電池老化,一般將充電閥值的設置比理想值高2%;
4,當充電停止百分比小於100%時,請每三個月對電池進行一次100%充電。
5. mos晶體管的MOS晶體管 - 閾值電壓的影響因素
第一個影響閾值電壓的因素是作為介質的二氧化硅(柵氧化層)中的電荷Qss以及電荷的性質。這種電荷通常是由多種原因產生的,其中的一部分帶正電,一部分帶負電,其凈電荷的極性顯然會對襯底表面產生電荷感應,從而影響反型層的形成,或者是使器件耗盡,或者是阻礙反型層的形成。Qss通常為可動正電荷。
第二個影響閾值電壓的因素是襯底的摻雜濃度。從前面的分析可知,要在襯底的上表面產生反型層,必須施加能夠將表面耗盡並且形成襯底少數載流子的積累的柵源電壓,這個電壓的大小與襯底的摻雜濃度有直接的關系。襯底摻雜濃度(QB)越低,多數載流子的濃度也越低,使襯底表面耗盡和反型所需要的電壓VGS越小。
所以,襯底摻雜濃度是一個重要的參數,襯底摻雜濃度越低,器件的閾值電壓數值將越小,反之則閾值電壓值越高。對於一個成熟穩定的工藝和器件基本結構,器件閾值電壓的調整,主要通過改變襯底摻雜濃度或襯底表面摻雜濃度進行。襯底表面摻雜濃度的調整是通過離子注入雜質離子進行。
第三個影響閾值電壓的因素是由柵氧化層厚度tOX決定的單位面積柵電容的大小。單位面積柵電容越大,電荷數量變化對VGS的變化越敏感,器件的閾值電壓則越小。
實際的效應是,柵氧化層的厚度越薄,單位面積柵電容越大,相應的閾值電壓數值越低。但因為柵氧化層越薄,氧化層中的場強越大,因此,柵氧化層的厚度受到氧化層擊穿電壓的限制。選用其他介質材料做柵介質是當前工藝中的一個方向。例如選用氮氧化硅 SiNxOy 替代二氧化硅是一個微電子技術的發展方向。正在研究其它具有高介電常數的材料,稱為高k柵絕緣介質。
第四個對器件閾值電壓具有重要影響的參數是柵材料與硅襯底的功函數差ΦMS的數值,這和柵材料性質以及襯底的摻雜類型有關,在一定的襯底摻雜條件下,柵極材料類型和柵極摻雜條件都將改變閾值電壓。對於以多晶硅為柵極的器件,器件的閾值電壓因多晶硅的摻雜類型以及摻雜濃度而發生變化。
可見,在正常條件下,很容易得到增強型PMOS管。為了製得增強型NMOS管,則需注意減少Qss、Qox,增加QB。採用硅柵工藝對製做增強型NMOS管和絕對值小的增強型PMOS管有利。
6. 怎樣把充電器的4.2v電壓降下來3.6v充3v電池
可以串聯一個硅二極體,硅二極體的壓降是0.7V,降壓後即可對3V電池充電。
二極體正向導通。 叫做門坎電壓或閾值電壓,硅管約為0.5V,鍺管約為0.1V。硅二極體的正向導通壓降約為0.6~0.8V,鍺二極體的正向導通壓降約為0.2~0.3V。
外加正向電壓時,在正向特性的起始部分,正向電壓很小,不足以克服PN結內電場的阻擋作用,正向電流幾乎為零,這一段稱為死區。這個不能使二極體導通的正向電壓稱為死區電壓。當正向電壓大於死區電壓以後,PN結內電場被克服,二極體正向導通,電流隨電壓增大而迅速上升。在正常使用的電流范圍內,導通時二極體的端電壓幾乎維持不變,這個電壓稱為二極體的正向電壓。當二極體兩端的正向電壓超過一定數值 ,內電場很快被削弱,特性電流迅速增長,二極體正向導通。
7. 閾值電壓為什麼受源體的影響
碳基半導體材料,其實就是將晶體管的溝道由硅變成了碳納米管,被稱為碳納米晶體管。
先說說晶體管哪些參數比較重要:1、器件尺寸,器件尺寸越小,密度越高。2、載流子遷移率(材料)、飽和電流,決定器件的驅動能力和晶元速度。3、漏電流,決定靜態功耗。4、閾值電壓,決定工作電壓和功耗。5、良品率。
對應於上面參數,碳納米管能在哪些方向超越硅哪?1、碳納米管理論上比硅適合做小尺寸器件,硅尺寸縮小要和短溝道效應抗爭,還涉及一定的trade off。2、碳納米管理論上載流子遷移率遠高於硅,但是碳納米管實測電流還沒有到可以和硅競爭的水平(最近彭老師的Nature應該已經比較接近了),因為碳納米管是1維材料,是一根一根線,硅是體材料,是整個反型層導電,導致只有碳納米管密度達到一定閾值才能超過硅。3、漏電流,碳納米管漏電流算一個硬傷,因為在制備半導體性碳納米管的同時,會得到一定量的金屬性碳納米管,這些碳納米管是沒有柵控能力,常開的。4、閾值電壓,硅和碳納米管的閾值電壓都主要和柵金屬選擇有關,談不上優勢。5、良品率,由於金屬性碳納米管,良品率大概率沒硅那麼高。(可以預期未來的水平)
綜上,碳納米管只對硅存在理論優勢,而半導體工業換材料是非常困難的,換柵氧都爭論了很久,更別說換更重要的溝道材料,而且工藝差距還很大。只要碳納米管對硅沒有絕對優勢,未來還會是硅的天下。
碳納米管為了取代硅,以可以預見的未來是很難的,需要完成:1、材料技術,可以獲得高密度,高均一性,低金屬性碳納米管含量的半導體性碳納米管薄膜。2、電路設計技術,如果金屬性碳納米管不可避免,如何在電路設計時趨利避害。3、推進5nm以下工藝,因為硅能做5nm,公司很難再投資5nm碳納米管,所以碳納米管集成密度必須超過5nm FinFET。
所以,我不看好碳納米管取代硅,或者在高性能集成電路領域(CPU、DSP等)取代硅,但是還存在一些硅很弱勢的領域,碳納米晶體管電路還是大有可為的,例如集成射頻電路(碳納米晶體管的高載流子遷移率帶來的優秀射頻特性)、三維集成(推薦看看Max Shulaker的工作,碳納米管系統的神仙)、柔性集成系統(碳納米管TFTs)。
8. 摻雜濃度增加一倍閾值電壓怎麼變
降低,摻雜是為了提供載流子,載流子多利於導電所以 閾值電壓降低,認真看一下二極體的導通原理,你會明白的
9. 降低nmos開啟電壓的vt方法
開啟電壓又稱閾值電壓,使得源極S和漏極D之間形成導電溝道所需的柵極的當壓,標準的N溝道MOS管VT約為3~6V。