填空题解答题1、请给出NMOS晶体管的阈值电压公式,并解释各项的物理含义及其对阈值大小的影响(即各项在不同情况下是提高阈值还是降低阈值)。【答案:】2、什么是器件的亚阈值特性,对器件有什么影响【答案:】器件的亚阈值特性是指在分析MOSFET时,当Vgs0,源与衬底的PN结反偏,耗尽层电荷增加,要维持原来的导电水平,必须使阈值电压(绝对值)提高,即产生衬偏效应。影响:使得PMOS阈值电压向负方向变大,在同样的栅源电压和漏源电压下其漏源电流减小。5、什么是沟道长度调制效应,对器件有什么影响【答案:】MOS晶体管存在速度饱和效应。器件工作时,当漏源电压增大时,实际的反型层沟道长度逐渐减小,即沟道长度是漏源电压的函数,这一效应称为“沟道长度调制效应”。影响:当漏源电压增加时,速度饱和点在从漏端向源端移动,使得漏源电流随漏源电压增加而增加,即饱和区D和S之间电流源非理想。6、为什么MOS晶体管会存在饱和区和非饱和区之分(不考虑沟道调制效应)【答案:】晶体管开通后,其漏源电流随着漏源电压而变化。当漏源电压很小时,随着漏源电压的值的增大,沟道内电场强度增加,电流随之增大,呈现非饱和特性;而当漏源电压超过一定值时,由于载流子速度饱和(短沟道)或者沟道夹断(长沟道),其漏源电流基本不随漏源电压发生变化,产生饱和特性。7、给出E/R反相器的电路结构,分析其工作原理及传输特性,并计算VTC曲线上的临界电压值【答案:】Vin>1为使VOL→0,要求KNRL>>13)Vin=VIL时,MI:VGS=Vin=VILVDS=Vout∴VDS>VGS-VT0MI饱和导通IR=(VDD-Vout)/RLIM=1/2KN(VGS-VT0)2=1/2KN(Vin-VT0)2 IM=IR,对Vin微分,得:-1/RL(dVout/dVin)=KN(Vin-VT0) dVout/dVin=-1∴VIL=Vin=VT0+1/KNRL∴此时Vout=VDD-1/2KNRL4)Vin=VIH时,MI:VGS=Vin=VIHVDS=Vout∴VDS