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電容器原理（MOS管電容的工作原理）
01 、MOS管電容的工作原理
我們從Gate的工作電壓，討論NMOS管形成的電容。以下是NMOS電容的C-V特性曲線。
當(dāng)Gate的電壓是一個(gè)負(fù)值時(shí)，在靠近襯底的氧化層面，會(huì)吸引空穴，這時(shí)候的NMOS管工作在積累區(qū)，形成了以Gate和空穴為極板，氧化層為介質(zhì)的電容。
當(dāng)Gate的電壓在0到VTH時(shí)，NMOS管工作在亞閾值區(qū)。在這個(gè)區(qū)域，Gate電壓上升，空穴逐漸被排斥，開(kāi)始形成耗盡層，NMOS進(jìn)入弱反型，這時(shí)NMOS相當(dāng)于柵氧化層和耗盡層兩個(gè)電容串聯(lián)，容值減少，處于NMOS管電容的C-V曲線的凹陷區(qū)域。
當(dāng)Gate的電壓大于VTH時(shí)，NMOS反型層形成，NMOS管導(dǎo)通。這時(shí)候，形成了Gate和反型層為極板，氧化層為介質(zhì)的的電容，電容值和積累區(qū)的容值一樣。
02 、Layout中的MOS管電容
我們?cè)贚ayout時(shí)，會(huì)在一些空的地方加上接電源地的MOS電容，這時(shí)候我們需要特別注意電源電壓。若是3V的電源，就不能用8V的MOS做電容了，防止電壓擊穿MOS的氧化層，要用氧化層厚點(diǎn)的3V的MOS。
若是8V的電源，可以用3V的MOS電容，也可以用8V的MOS電容。但是，從容值角度考慮，在相同面積下，應(yīng)該用容值更大的MOS電容，3V的MOS的氧化層比8V的MOS氧化層厚，這樣容值就相對(duì)8V的MOS小了，所以應(yīng)該選8V的MOS電容。
比如0V的電壓域，選擇MOS管做電容，就不能簡(jiǎn)單的用普通的MOS管了，普通的MOS管，閾值電壓VTH比較大，0V電壓可能讓普通MOS管進(jìn)入亞閾值區(qū)，容值處于C-V特性曲線的凹陷區(qū)域，這時(shí)候電容值就很小了。為了避免這種情況出現(xiàn)，可以選用閾值電壓VTH接近于0的native MOS。
總之，選擇MOS類型時(shí)，需要特別關(guān)注用于哪個(gè)電壓域。
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