MOS場效應管的電容模型特點及詳解分析

MOS管大信號模型（見圖1.3-1b）中的五個電容，其和為結勢壘電容，、和為柵極電容，這些MOS電容模型分布如圖1.3-7a、b所示，下面分兩種類型來討論它們的模型。

1、pn結勢會電容和

式中為零偏電壓時單位底面積的結電容，AD為MOSFET漏區面積，AS為MOSFET源區面積，m為底面電容的梯度因子（一般取），為漏源區與襯底間的pn結接觸電勢差（一般取0.8伏），為零偏電壓時單位周長的結電容，PD為漏區周長，PS為源區周長，mjsw為側面電容的梯度因子（一般取）：Cj和Cjsw為待定的模型參數。

2、柵視電容和

圖1.3-7a、b分別示出了MOS管的五個電容分布和MOS管的剖面結構圖，圖中Is為柵氧化層與源區的交疊長度，MOS電容模型，ID為柵氧化層與漏區的交疊長度，為柵源交疊電容，為柵漏交疊電容，C2為柵氧化層電容，C4為柵-襯底之間電容。

當MOSFET處于截止狀態，即漏源之間的反型層溝道未形成時，柵極電容可分別表示為：

其中，截止時C4較大，故。

當MOSFET處于線性區時，漏源之間產生反型層溝道，并且溝道與襯底之間形成較厚的耗盡層，形成一個較小的耗盡層電容C4，此時柵極電容可表示為：

當MOSFET處于飽和區時，漏端夾斷，溝道長度縮短。MOS電容模型。從溝道電荷分布考慮，相當于CGS增大，CGD減小，此時柵極電容可近似表示為：

上述棚極電容在不同工作區的近似值可由圖1.3-8表示。

以上討論了MOS管的五個電容，這些電容決定了MOS管的交流特性和瞬態特性。

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