四端MOS結構精確模型與近似模型解析

在強反型區內，若把4.4.1節中所介紹的精確模型與4.3節中的通用模型相比較，則發現兩者吻合得很好。與這些模型相比，近似的強反型模型存在某些誤差（例如，用電流值來表示，為5%）。然而，在實際工作中，在若干因素促使近似模型在多種情況下較精確模型更受歡迎。這些因素總結于下：

1、近似強反型模型簡單。當必須用計算機分析很大規模電路時，或者需要快速手算時，這是一個希望具有的優點。

2、實際器件表現出高階效應，但沒有一種型考慮了這些效應。例如，由于一些制造工藝細節造成襯底摻雜從來不是嚴格均勻的。這一點會使兩種模型在精度上的差別趨于減小。

3、今后將可看到用每種模型中的假設可導出器件相應的總電荷（第7章）和電容（第8章）的表達式。用近似強反型模型導出的這些量的表達式較為簡單。與此相反，用精確強反型模型所導出的這些量，其中某些量的表達式是如此地復雜，以致全部是不實用的。另外，用近似模型中的假設還可導出適用于高頻工作（第9章）的簡單模型。對于精確模型來說，還不知道這是否可能。

4、近似模型顯式地包含閾值電壓VT。這是一個得到廣泛討論、采用和測量的重要參數^①。事實上，甚至對于短溝道和（或）窄溝道器件也采用近似模型，只是用一個有效閾值電壓（見第5章）來代替VT。在這些情況下，對怎樣計算和測量閾值電壓方面已經做了大量的工作。相反，精確模型不是顯式地包含閾值電壓，因而對于短溝道和（或）窄溝道器件難于采用。

注意，隨某些參數的取值（例如溝道長度或工作頻率）不同而來回交替選用這兩種模型，這種做法是不希望的，因為這會在電路的計算機模擬中引起嚴重問題。因此對于一般使用來說，多用途的近似模型是比較受歡迎的，因為它能在各種情況下都給出簡單結果，而精確模型卻做不到這一點?；谶@個原因，在本書的剩余部分，將對近似模型給予重視，事實上，在一些例子中將強調這一模型。強調近似模型的另一原因是用簡單公式介紹各種原理比較容易說明問題。讀者如果愿意，可把同樣的原理應用于精確模型，只要其復雜性不成問題。

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