参考资料： [1]毕查德・拉扎维. 模拟CMOS集成电路设计[M]. 西安交通大学出版社, 2003. [2]华中科技大学. 集成电路设计基础.中国大学慕课.

MOS管是四端器件 对于局部衬底，称之为“阱"

L e f f = L d r a w n − 2 L D L_{eff}=L_{drawn}-2L_D Leff​=Ldrawn​−2LD​

源极定义为提供载流子的终端，而漏定义为收集载流子的终端。 源漏的作用可以互换。

在G端加压，首先形成耗尽层，可等效为电容Cdep

随着VG进一步升高，在栅氧化层下方聚集反型载流子，称为反型层，也叫载流子沟道。

阈值电压：假定存在一个临界值，当 V G = V T H V_G=V_{TH} VG​=VTH​时，形成反型层（沟道），漏源极之间导通。

MOS管一级模型（大信号模型）

两个假设：长沟道器件；平方律模型

V G S < V T H V_{GS}V_{TH} VGS​>VTH​时，形成导电沟道，开始导通

定义 V O V = V G S − V T H V_{OV}=V_{GS}-V_{TH} VOV​=VGS​−VTH​为过驱动电压(overdrive voltage)

当 V D S ≤ V G S − V T H V_{DS}\leq V_{GS}-V_{TH} VDS​≤VGS​−VTH​时，器件工作在三极管区（triode region）

此时MOS管等效为一个线性电阻

V D S ≥ V G S − V T H V_{DS}\geq V_{GS}-V_{TH} VDS​≥VGS​−VTH​ ,靠近漏极的反型层夹断，进入饱和区

此时MOS管等效为一个VCCS

沟道长度变短，意味着靠近漏极的绝缘栅下方沟道电荷变为0，出现了一个很强的横向电场，可以让电子快速通过。 此时漏源电流不再取决于夹断区电子的物理特性，而取决于沟道上的电压降 V G S − V T H V_{GS}-V_{TH} VGS​−VTH​

总结

增大 V G V_G VG​，沟道不再夹断，MOS管进入线性区 增大 V D V_D VD​，沟道开始夹断，MOS管进入饱和区

V S B = 0 V_{SB}=0 VSB​=0时， V T H 0 V_{TH0} VTH0​为阈值电压 V T H = V T H 0 + γ ( ∣ 2 Φ F + V S B ∣ ) V_{TH}=V_{TH0}+\gamma(\sqrt{\lvert2\Phi_F+V_{SB}\rvert}) VTH​=VTH0​+γ(∣2ΦF​+VSB​∣ ​)

夹断区中， X d X_d Xd​是漏源电压的函数， I D I_D ID​随着 V D S V_{DS} VDS​改变，这个现象称为沟长调制效应 定义沟长调制系数 λ \lambda λ

在一级模型中，我们假设当 V G S < V T H 时 晶 体 管 突 然 关 断 。 V_{GS}