电容器原理(MOS管电容器的工作原理)
01.MOS管电容器的工作原理
从栅极的工作电压出发，讨论了NMOS晶体管形成的电容。以下是NMOS电容器的C-V特性曲线。
当栅极电压为负值时，空空穴将被吸引到靠近衬底的氧化层。此时，NMOS晶体管工作在积累区，形成以栅和空孔为极板，氧化层为介质的电容。
当栅极电压为0至VTH时，NMOS晶体管工作在亚阈值区。在这个区域，栅压上升，逐渐排斥空空穴，耗尽层开始形成，NMOS进入弱反型。此时的NMOS相当于栅氧化层和耗尽层串联，电容减小，因此处于NMOS晶体管电容C-V曲线的凹区。
当栅压大于VTH时，形成NMOS反型层，NMOS晶体管导通。此时形成以栅和反型层为极板，氧化层为介质的电容，电容值与积累区相同。
02.布局中的MOS管电容
我们在布局的时候，会在一些地方增加连接到电源地的MOS电容空。这时候就需要特别注意电源电压了。
如果电源为3.3V，1.8V MOS不能用作电容。为防止电压击穿MOS的氧化层，应使用氧化层较厚的3.3V MOS。
如果电源为1.8V，可以使用3.3V MOS电容或1.8V MOS电容。但考虑到数值，在相同面积下，应该使用电容更大的MOS电容。3.3V MOS的氧化层比1.8V MOS厚，所以电容比1.8V MOS小，所以要选择1.8V MOS电容。
比如1.0V的电压域，如果选择MOS管做电容，就不能简单的用普通MOS管。普通MOS管的阈值电压VTH比较大。1.0V的电压可能使普通MOS管进入亚阈值区，电容值在C-V特性曲线的凹区，所以此时电容值很小。为了避免这种情况，可以选择阈值电压VTH接近0的原生MOS。
总之，在选择MOS类型时，要特别注意它用于哪个电压域。
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