閾值電壓的計(jì)算公式分享-KIA MOS管

常見的閾值電壓計(jì)算公式：

MOSFET的閾值電壓： 對(duì)于金屬氧化物半導(dǎo)體場(chǎng)效應(yīng)晶體管（MOSFET），其閾值電壓可以通過以下公式計(jì)算：

Vth = Vt0 + γ(√|2φF + Vsb| - √|2φF|)

其中，Vth為閾值電壓，Vt0為零偏電壓，γ為衰減系數(shù)，φF為內(nèi)建電勢(shì)，Vsb為源極與基極之間的電壓。

BJT的閾值電壓： 對(duì)于雙極型晶體管（BJT），其閾值電壓可以通過以下公式計(jì)算：

Vth = Vbe_on - (KT/q) * ln(Ic/Is)

其中，Vth為閾值電壓，Vbe_on為基極-發(fā)射極的正向電壓，KT為玻爾茲曼常數(shù)乘以溫度，q為電子電荷，Ic為集電極電流，Is為發(fā)射極飽和電流。

NMOS管的閾值電壓公式

nmos晶體管的閾值電壓公式為Vt=Vt0-γ（2φF/Cox），其中Vt0為晶體管的基礎(chǔ)閾值電壓，γ為晶體管的偏置系數(shù)，φF為晶體管的反向偏置電勢(shì)，Cox為晶體管的歐姆容量。

閾值電壓怎么求

計(jì)算閾值電壓方法的過程：

方法A相對(duì)來說比較容易操作，在早期的閾值電壓測(cè)試中會(huì)經(jīng)常用到，不過現(xiàn)在隨著工藝的先進(jìn)，這種方法再夠精準(zhǔn)無誤了，所以，方法B逐漸開始采用，但實(shí)際上JEDEC定義的不夠準(zhǔn)確，它是把VDS忽略掉了。正確計(jì)算的方法如下，根據(jù)線性區(qū)的電流方程：

閾值電壓與哪些因素有關(guān)

一個(gè)特定的晶體管的閾值電壓和很多因素有關(guān)，包括backgate的摻雜，電介質(zhì)的厚度，柵極材質(zhì)和電介質(zhì)中的過剩電荷。

1、背柵的摻雜

背柵（backgate）的摻雜是決定閾值電壓的主要因素。如果背柵摻雜

越重，它就越難反轉(zhuǎn)。要反轉(zhuǎn)就要更強(qiáng)的電場(chǎng)，閾值電壓就上升了。MOS管的背柵摻雜能通過在介電層表面下的稍微的implant來調(diào)整。

2、電介質(zhì)

電介質(zhì)在決定閾值電壓方面也起了重要作用。厚電介質(zhì)由于比較厚而削弱了電場(chǎng)。所以厚電介質(zhì)使閾值電壓上升，而薄電介質(zhì)使閾值電壓下降。

3、柵極的物質(zhì)成分

柵極（gate）的物質(zhì)成分對(duì)閾值電壓也有所影響。如上所述，當(dāng)GATE和BACKGATE短接時(shí)，電場(chǎng)就施加在gate oxide上。

4、介電層與柵極界面上過剩的電荷

GATE OXIDE或氧化物和硅表面之間界面上過剩的電荷也可能影響閾值電壓。這些電荷中可能有離子化的雜質(zhì)原子，捕獲的載流子，或結(jié)構(gòu)缺陷。電介質(zhì)或它表面捕獲的電荷會(huì)影響電場(chǎng)并進(jìn)一步影響閾值電壓。如果被捕獲的電子隨著時(shí)間，溫度或偏置電壓而變化，那么閾值電壓也會(huì)跟著變化。

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