什么是沟道长度调制效应
时间: 2023-08-08 19:05:25 浏览: 589
沟道长度调制效应(Chanel Length Modulation, CLM)是指在场效应晶体管(FET)中,沟道长度受到电场的影响而发生变化,进而影响晶体管的输出特性。随着沟道长度的减小,沟道电阻会增加,而这会导致晶体管的输出电流受到限制。因此,CLM是FET缩小尺寸所面临的一个主要限制因素。为了克服CLM效应,研究人员采用了多种方法,如使用材料的高迁移率、改变沟道形状等。
相关问题
如果MOS器件的沟道长度L增加一倍,考虑沟道长度调制效应,工作在饱和区的n MOSFET的小信号等效电路中,跨导变为原来的多少
跨导是指输出电流与输入电压之间的增益,对于工作在饱和区的n MOSFET,其跨导可表示为:
gm = 2 * ID / (VGS - VTH)²
其中,ID为沟道电流,VGS为栅极-源极电压,VTH为阈值电压。
当沟道长度L增加一倍时,其电阻将变为原来的两倍,导致沟道电流减半,即ID' = ID / 2。同时,由于沟道长度调制效应,阈值电压将增加,即VTH' = VTH + γ(L - L0),其中γ为调制系数,L0为初始沟道长度。因此,跨导变为:
gm' = 2 * ID' / (VGS - VTH')²
= 2 * (ID / 2) / (VGS - VTH - γ(L - L0))²
= ID / (VGS - VTH - γ(L - L0))²
= gm / (1 + γ(L - L0) / (VGS - VTH))
可以看出,当沟道长度L增加一倍时,跨导将变为原来的1/(1 + γ(L - L0)/(VGS - VTH))倍。如果γ(L - L0)/(VGS - VTH)很小,可以近似认为跨导不变。但如果γ(L - L0)/(VGS - VTH)很大,跨导将显著下降。
Vds不一样时,Kn值不一样,那么沟道长度调制系数是否会不变?为什么?
沟道长度调制系数(Channel Length Modulation, CLM)是指沟道长度变化对MOSFET的输出特性的影响。当沟道长度减小时,沟道长度调制现象会导致沟道电阻的增加,从而影响MOSFET的输出特性。
在MOSFET的工作中,当Vds不一样时,Kn值会发生变化,因为Kn值是电流和电压之间的比值,而Vds的变化会影响电流大小和电压大小之间的关系,从而影响Kn值。因此,沟道长度调制系数也会随Vds的变化而改变。
综上所述,沟道长度调制系数并不是一个固定的值,而是会随着沟道长度和Vds的变化而发生变化。