衬底偏压效应(3)减弱或消除衬偏效应的措施

另一种策略是通过改进电路设计来减轻衬偏效应。在CMOS电路中，可以考虑使用有源负载来替换传统的负载管。有源负载的作用在于，当衬底偏压导致负载管沟道电阻增大时，它可以通过提高负载管的VGS（栅极-源极电压）来抵消这种影响，从而维持或增强负载管的导电性能，从而减少衬偏调制效应。

②改进电路结构来减弱衬偏效应。例如，对于CMOS中的负载管，若采用有源负载来代替之，即可降低衬偏调制效应的影响（因为当衬偏效应使负载管的沟道电阻增大时,有源负载即提高负载管的VGS来使得负载管的导电能力增强）。

总之，衬底偏置效应在半导体器件尤其是NMOSFET的设计和应用中起着至关重要的作用，通过调整衬底偏置可以有效控制阈值电压和亚阈值摆幅，从而优化器件性能。尽管这一话题在特定时期可能未受到广泛关注，但其在电子工程领域的应用价值不容忽视。

可能会导致场感应结和源-衬底结出现正偏，这将直接导致器件和电路功能失效。因此，为了确保MOSFET的正常工作，必须在源区与衬底之间施加一个反向电压，称为衬偏电压。它的主要目的是抵消这些可能的偏置，防止MOSFET的性能受到影响。

简言之，衬偏电压就是为了防止MOSFET的场感应结以及源结和漏结发生正偏、而加在源-衬底之间的反向电压。由于加上了衬偏电压的缘故，就将要引起若干影响器件性能的现象和问题，这就是衬偏效应（衬偏调制效应），又称为MOSFET的体效应。这种衬偏电压的作用，实际上就相当于是一个JFET的功能——沟道-...

1. 表现为耗尽层拓宽和阈值电压提升：体效应导致的阈值电压升高，直接影响了器件的开关速度和带宽。这些关键特性与器件的电荷控制密切相关。2. 衬偏效应的强度与衬底掺杂有关：在典型的CMOS工艺中，PMOS的衬偏效应比NMOS更强，因为高掺杂的n阱能更好地控制电压，与衬底的隔离更明显。3. 背栅调制效应的...

本质上这类E-JFET相当于静电感应晶体管。与JFET原理相似的还有Schottky栅极场效应晶体管(MESFET)，它以金属-半导体Schottky结替代p-n结作为栅极。最后，高电子迁移率晶体管(HEMT)与MESFET在结构上有相似之处，但工作原理更接近MOSFET。而MOSFET的衬偏效应，实际上也是JFET功能的一种体现。

MOSFET结构的核心包括漏极(D)、栅极(G)、源极(S)和衬底(B)。漏极和源极通常由高掺杂N+材料制成，栅极通过控制半导体内的沟道来影响电流。衬底接地，有时会加偏压以调节电流。半导体表面由源、漏和沟道区构成有源区，其余区域为场区。理想MOSFET的特点是金属和半导体之间的功函数差为零，绝缘层绝缘...

① 恒流源负载（栅极接固定偏压Vb）: 只要Vb大于阈值电压→具有电流饱和特性→输出交流电阻很高(基本上与电压无关,主要决定于沟长调制效应和衬偏效应); 并且能够保持G-S电压不变→特性稳定.② 增强型MOS二极管（栅极与漏极连接）: 具有类似p-n结二极管的恒压伏安特性曲线 →交流电阻与电压有关(电压...

另外还有一种场效应晶体管，就是高电子迁移率晶体管（HEMT），这种器件在结构上与MESFET类似，但是在工作机理上却更接近于MOSFET。此外，MOSFET的衬偏效应实际上也就是JFET的一种作用。工作特性 对于耗尽型的JFET，在平衡时(不加电压)时，沟道电阻最小；电压Vds和Vgs都可改变栅p-n结势垒的宽度，并因此...