閾值電壓為什麼受源體的影響

2023-02-09 23:00:24 字數 5231 閱讀 8177

1樓:帳號已登出

碳基半導體材料,其實就是將電晶體的溝道由矽變成了碳奈米管,被稱為碳奈米電晶體。

先說說電晶體哪些引數比較重要: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片速度。

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。

對應於上面引數,碳奈米管能在哪些方向超越矽哪?1、碳奈米管理論上比矽適合做小尺寸器件,矽尺寸縮小要和短溝道效應抗爭,還涉及一定的trade 碳奈米管理論上載流子遷移率遠高於矽,但是碳奈米管實測電流還沒有到可以和矽競爭的水平(最近彭老師的nature應該已經比較接近了),因為碳奈米管是1維材料,是一根一根線,矽是體材料,是整個反型層導電,導致只有碳奈米管密度達到一定閾值才能超過矽。

3、漏電流,碳奈米管漏電流算一個硬傷,因為在製備半導體性碳奈米管的同時,會得到一定量的金屬性碳奈米管,這些碳奈米管是沒有柵控能力,常開的。4、閾值電壓,矽和碳奈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,由於金屬性碳奈米管,良品率大概率沒矽那麼高。

(可以預期未來的水平)

綜上,碳奈米管只對矽存在理論優勢,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。只要碳奈米管對矽沒有絕對優勢,未來還會是矽的天下。

碳奈米管為了取代矽,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,低金屬性碳奈米管含量的半導體性碳奈米管薄膜。2、電路設計技術,如果金屬性碳奈米管不可避免,如何在電路設計時趨利避害。

3、推進5nm以下工藝,因為矽能做5nm,公司很難再投資5nm碳奈米管,所以碳奈米管整合密度必須超過5nm finfet。

所以,我不看好碳奈米管取代矽,或者在高效能積體電路領域(cpu、dsp等)取代矽,但是還存在一些矽很弱勢的領域,碳奈米電晶體電路還是大有可為的,例如整合射頻電路(碳奈米電晶體的高載流子遷移率帶來的優秀射頻特性)、三維整合(推薦看看max shulaker的工作,碳奈米管系統的神仙)、柔性整合系統(碳奈米管tfts)。

2樓:萬物靜觀皆自得

(1) 什麼是 setup和 hold 時間?

答: setup/hold time 用於測試晶片對輸入訊號和時鐘訊號之間的時間要求。建立時間 (setup time)是指觸發器的時鐘訊號上升沿到來以前,資料能夠保持穩 定不變的時間。

輸入資料訊號應提前時鐘上升沿 (如上升沿有效)t 時間到達晶片,這個 t就是建立時間通常所說的 setuptime。如不滿足 setup time,這個資料就不能被這一時鐘打入觸發器,只有在下一個時鐘上升沿到來時,資料才能被打入 觸發器。保持時間(hold time)是指觸發器的時鐘訊號上升沿到來以後,資料保持穩定不變的時間。

如果 hold time 不夠,資料同樣不能被打入觸發器。

(2) 什麼是競爭與冒險現象?怎樣判斷?如何消除?

答:在組合邏輯電路中,由於閘電路的輸入訊號經過的通路不盡相同,所產生的延時也就會不同,從而導致到達該門的時間不一致,我們把這種現象叫做競爭。由於競爭而在電路輸出端可能產生尖峰脈衝或毛刺的現象叫冒險。

如果布林式中有相反的訊號則可能產生競爭和冒險現象。解決方法:一是新增布林式的消去項,二是在晶片外部加電容。

(3) 請畫出用 d 觸發器實現 2 倍分頻的邏輯電路。

答:把 d 觸發器的輸出端加非門接到 d 端即可,如下圖所示:

(4) 什麼是"線與 "邏輯,要實現它,在硬體特性上有什麼具體要求?

答:線與邏輯是兩個或多個輸出訊號相連可以實現與的功能。在硬體上,要用 oc 門來實現( 漏極或者集電極開路 ),為了防止因灌電流過大而燒壞 oc 門, 應在 oc門輸出端接一上拉電阻 (線或則是下拉電阻)。

(5) 什麼是同步邏輯和非同步邏輯?同步電路與非同步電路有何區別?

答: 同步邏輯是時鐘之間有固定的因果關係。非同步邏輯是各時鐘之間沒有固定的因果關係 .

電路設計可分類為同步電路設計和非同步電路設計。 同步電路利用時鐘脈衝使其子系統同步運作 ,而非同步電路不使用時鐘脈衝做同步,其子系統是使用特殊的 「開始」和「完成」訊號使之同步。非同步電路具有下列優點:

無時鐘歪斜問題、低電源消耗、平均效能而非最差效能、模組性、可組合和可複用性。

(7) 你知道那些常用邏輯電平? ttl 與 coms 電平可以直接互連嗎?

答:常用的電平標準,低速的有 rs232、r

試說明mosfet的柵源電壓大於閾值電壓時器件產生了什麼物理現象

3樓:匿名使用者

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,電晶體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效能將更好(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。

mos管的過驅動電壓及閾值電壓是多少?

4樓:念憶

閾值電壓受襯偏效應的影響,即襯底偏置電位,零點五微米工藝水平下一階mos spice模型的標準閾值電壓為 pmos負 ,過驅動電壓為vgs減vth。

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,mosfet的重要引數之一 。

mos管的閾值電壓等於背柵和源極接在一起時形成溝道需要的柵極對source偏置電壓。如果柵極對源極偏置電壓小於閾值電壓,就沒有溝道。

5樓:匿名使用者

正常驅動10-15,不要超過20v。

開啟的閾值電壓4-5v。

關斷最好有-5到-10v,或者保持低阻。

典型mos管的閾值電壓是多少

6樓:匿名使用者

300k時,一般n管左右,p管1v左右。

我用的是耐壓5v的,90nm和的工藝我還沒用過,對它們的閾值電壓還不瞭解。

當mos管的柵源電壓低於閾值電壓時,mos管會完全關斷嗎?

7樓:網友

不會完全關斷,在閾值電壓附近,電阻斜坡式增加。

為什麼mos管的源極與襯底極都是連著的

8樓:匿名使用者

以nmos為例:

當nmos直接做bai在dup型襯底zhi上時,為了防止襯底與源dao漏的pn結正偏導通,襯底要接回最低電位,對答單個mos而言,襯底和源可以直接相連;但如果是在積體電路里面,所有mos管的襯底都接了最低電位,但源端可能不是接最低電位,這時源和襯底就是不連一起的,這時就會出現襯偏效應,導致閾值電壓飄移,變得比襯源相連時更大,所以其實我們是希望襯源相連的,只是有時候沒法這麼做。

在現在雙阱cmos工藝中,nmos做在p型阱裡面,阱就相當於nmos的襯底,由於阱與阱之間是隔離的,所以電位可以不相同,這時,所有nmos的襯源就可以直接相接了。

9樓:何啟卓

1、防止有電流copy從襯底流向流向源極和導電溝道bai,這裡是防du止襯底與源極的pn結導通zhi,導通了的話,dao就會有電流從襯底的低摻雜的p型矽片流向源極的高摻雜n+區。

2、將襯底與源極相連線,兩者的電位就相同了,沒有正向壓降,兩者間的pn結就不會導通,從而就不會有電流流過pn結。

3、也可以不連線襯底與源極,但是要保證襯—源之間電壓u(bs)使襯—源之間pn結反向偏置。這樣也不會有電流從襯底經過pn結流向源極。

你自己再把書仔仔細細看看,這問題問老師,估計會捱罵。

電晶體如何做為有源負載

10樓:匿名使用者

採用電晶體有源負載,對於解決積體電路中的大電阻問題具有重要意義。

幾種mosfet有源負載: (考慮n-mosfet)① 恆流源負載(柵極接固定偏壓vb): 只要vb大於閾值電壓→具有電流飽和特性→輸出交流電阻很高(基本上與電壓無關,主要決定於溝長調製效應和襯偏效應); 並且能夠保持g-s電壓不變→特性穩定。

② 增強型mos二極體(柵極與漏極連線): 具有類似p-n結二極體的恆壓伏安特性曲線 →交流電阻與電壓有關(電壓vds越低,電阻越大);而且在id=0時vds=vt,輸出電阻=∞,即vds不可能降低到0,存在一個最低電壓vt.

③ 耗盡型mos二極體(柵極與源極連線): 具有一般mosfet的飽和伏安特性 →交流電阻很高(基本上與電壓無關,主要決定於溝長調製效應和襯偏效應); 而且能夠保持g-s電壓不變→特性穩定。

淨水器水龍頭有兩個閥門,一個寫純水,一個寫淨水 這倆有什麼區別

11樓:吃炸串的巨蟹

(1)純水是經過比較細緻過濾的誰,淨水的話只是經過了淨水器的初步濾芯過濾,並沒有達到很高的過濾級別。

(2)純水經過了淨水器所有的過濾裝置,可以直接飲用。而淨水只是經過前幾個濾芯初步過濾的水,只是過濾掉了一些細小的雜質,但是可以用來洗菜等。

12樓:匿名使用者

純水和淨水的區別在於純水沒有礦物質,而淨水含有礦物質

區別點一:純水沒有礦物質而淨水有礦物質。

純水指的是不含雜質的h₂o,既純水中不含其它雜質,只有水的成分;而淨水中其他物質的含量豐富,除了一些有益礦物質,還有很多微量元素。

區別點二:製作工藝不一樣。

在高純水的生產過程中,水中的陰、陽離子可用電滲析法、反滲透法及離子交換樹脂技術等去除;水中的顆粒一般可用超過濾、膜過濾等技術去除;水中的細菌,目前國內多采用加藥或紫外燈照射或臭氧殺菌的方法去除;水中的toc則一般用活性炭、反滲透處理。

純淨水的工藝嚴苛,特別是反滲透技術是當今最先進、最節能有效的膜分離技術。最初用於海水淡化,其孔徑非常微小,僅為10-10,它能分離溶液中離子範圍和分子量幾百的有機物,去除水中的溶解的鹽類、膠體、微生物、有機物等,從而獲得純淨的、安全的水。

13樓:健康生活派

你這個是雙出水淨水器,純水是經過所有濾芯過濾的,包括ro膜,是去除所有有害物質的可以直飲的水,淨水是只經過前幾個濾芯初步過濾的,用來洗菜做飯的水。喝純水,用淨水。

健康飲水派。

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