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第二章器件的偏差与失配 其中费米电势 4=k灯in n (2.5) NN, Q为MOS管耗尽区中储存的电荷浓度,有 Q。=√2qNac(24+VsB)) (2.6) 它们都是与温度有关的量,当温度改变时,阈值电压将会随之改变。 电阻的阻值也是与温度相关的,而且是复杂的非线性的关系[8]。将它们的 关系展开为多项式,如果对精度要求不高或者温度变化不大,可以只给出多项式 的前两项,有 R(T)=R(T。)[1+10-6TC(T-T。)】 (2.7) 其中R(刀为温度T下的电阻值,R(T)是另外某个温度To下的电阻值,TC是电 阻温度系数(TCR,Temperature Coefficient of Resistivity),用百万分之一每摄氏 度(ppm/C)表示,所以上式中有一个10的系数。 如果对精度要求高,则要保留前三项,有 R(T)=R(T)1+106TC,(T-T)+106TC2(T-T)2] (2.8) 其中TC1是线性电阻温度系数,TC2是二次电阻温度系数,二次电阻温度系数通 常比线性电阻温度系数小,但是温度变化大时,它对电阻影响也是很大的。 2.2.2老化的影响 集成电路在工作情况下,其通电状态和温度环境将会影响其可靠性,发生老 化现象,可能致使晶体管的阈值电压和电流发生偏移、使无源器件如电阻值发生 偏移。 在模拟电路中,场效应晶体管的可靠性主要考虑沟道热载流子(CHC Channel Hot-carrier)应力、偏置温度不稳定性(BTl,Bias Temperature Instabilities)、硬击穿和软击穿、应力致漏电流(SlLC,Stress Induced Leakage Current),电路的不同工作状态对应了不同的老化机理[9]. 以图24所示的一个p管输入的简单两级运放为例。在电路的工作模式 9第二章 器件的偏差与失配 9 其中费米电势 A f i g A ln( ) exp( ) 2 ln c v kT N q n E N kT kT q N N              (2.5) Qb为 MOS 管耗尽区中储存的电荷浓度,有 Q qN b A f SB   2 (2 ) ε V (2.6) 它们都是与温度有关的量,当温度改变时,阈值电压将会随之改变。 电阻的阻值也是与温度相关的,而且是复杂的非线性的关系[8]。将它们的 关系展开为多项式,如果对精度要求不高或者温度变化不大,可以只给出多项式 的前两项,有 6 0 0 R T R T TC T T ( ) ( )[1 10 ( )]    (2.7) 其中 R(T)为温度 T 下的电阻值,R(T0)是另外某个温度 T0下的电阻值,TC 是电 阻温度系数(TCR, Temperature Coefficient of Resistivity),用百万分之一每摄氏 度(ppm/°C)表示,所以上式中有一个 10-6的系数。 如果对精度要求高,则要保留前三项,有 6 62 0 10 20 R T R T TC T T TC T T ( ) ( )[1 10 ( ) 10 ( ) ]       (2.8) 其中 TC1 是线性电阻温度系数,TC2是二次电阻温度系数,二次电阻温度系数通 常比线性电阻温度系数小,但是温度变化大时,它对电阻影响也是很大的。 2.2.2 老化的影响 集成电路在工作情况下,其通电状态和温度环境将会影响其可靠性,发生老 化现象,可能致使晶体管的阈值电压和电流发生偏移、使无源器件如电阻值发生 偏移。 在模拟电路中,场效应晶体管的可靠性主要考虑沟道热载流子(CHC, Channel Hot-carrier) 应力、偏置温度不稳定性 (BTI, Bias Temperature Instabilities)、硬击穿和软击穿、应力致漏电流(SILC, Stress Induced Leakage Current),电路的不同工作状态对应了不同的老化机理[9]。 以图 2-4 所示的一个 p 管输入的简单两级运放为例。在电路的工作模式
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