NMOS管的特性曲线（二）— 转移特性曲线详解

一、重要参数

转移特性曲线：固定VDS值，MOS晶体管的源漏电流IDS随栅源电压VGS的变化曲线。

阈值电压的提取方法：

①恒电流法：在转移特性曲线上取电流I=W/L*100E-9时的栅极电压。

②曲线外推法：根据饱和区源漏电流与栅源电压的关系式，

取晶体管处于饱和区时较大的VDS值，如15V, 使晶体管处于饱和区，做Sqrt(ID)-VGS的曲线，反向延长该曲线，其与X轴的交点即为阈值电压。

迁移率的提取方法：根据线性区源漏电流的表达式，取VDS为较小的值，如0.1V时，做ID-（VGS-Vth）的曲线，求该曲线的斜率，即可求出迁移率μn的值。

二、特性曲线各区详解

截止区：图中绿色虚线框选区域为NMOS管工作截止区，此时MOS管未开启，负压Vgs越大，漏电流越大。这并不是常规理解的MOS管栅极电压越高，管子关的越彻底，漏电流越小，造成这种反常现象的其一原因是GIDL(Gate Induced Drain Leakage), 即栅极与漏极之间的交叠导致的栅极漏电，栅压越强，漏电越大。其二原因是栅极负电压增大导致沟道表层空穴增多，p型属性增强，沟道层与漏端组成的PN结反偏电流增大，从而关态漏电流增加。

亚阈值区：Vgs1E-10至W/L1E-9的栅电压变化量。

线性区和饱和区：Vg>>Vt时，反型层厚度不断加厚，导电性能不断增加。