衬偏调制,衬偏调制是什么意思

衬偏调制,衬偏调制是什么意思

在一般情况下，我们都没有考虑衬底电位对晶体管性能的影响，都是假设衬底和晶体管的源极相连，即VBS (Bulk-Source)=0的情况，而实际工作中，经常出现衬底和源极不相连的情况，此时，VBS不等于0。在晶体管的衬底与器件的源区形成反向偏置时，将对器件产生什么影响呢? 由基本的pn结理论可知，处于反偏的pn结的耗尽层将展宽。当衬底与源处于反偏时，衬底中的耗尽区变厚，使得耗尽层中的固定电荷数增加。由于栅电容两边电荷守衡，所以，在栅上电荷没有改变的情况下，耗尽层电荷的增加，必然导致沟道中可动电荷的减少，从而导致导电水平下降。若要维持原有的导电水平，必须增加栅压，即增加栅上的电荷数。对器件而言，衬底偏置电压的存在，将使MOS晶体管的阈值电压的数值提高。对NMOS，VTN更正，对PMOS，VTP更负，即阈值电压的绝对值提高了。对处于动态工作的器件而言，当衬底接一固定电位时，衬偏电压将随着源节点电位的变化而变化，产生对器件沟道电流的调制，这称为背栅调制，用背栅跨导gmB来定义这种调制作用的大小。

衬底调制的模拟与比较

模拟条件：源电压保持0.05V，衬底电位分别设为0，-1，-2，-3V

开启电压随衬底偏压变化如表2所示。

从表2中可以得到：BULK和DSOI的衬底调制效应非常严重，M-DSOI相对DSOI和BULK衬底调制效应得到了较好的抑制。衬底调制效应的根本原因在于源漏区与衬底的电荷感应，M-DSOI更好地隔离了源漏区与衬底，从而减弱了衬底调制效应。