一、model of MOST transistor
1、沟道长度减小——速度提高——CMOS器件能够在更高的频率上获得增益
2、模拟电路制程小于数字电路
3、MOST尺寸是W、L，决定了掩模上器件尺寸；
4、沟道形成过程
Vgs——形成反型层，沟道形成；
Vds——形成D、S之间的电流；
改变栅压，能够改变沟道的导通能力，从而改变IDS的大小。
同样改变衬底的电压，也能改变沟道的导通能力，从而改变IDS的大小。
5、Cox和CD
Cox：栅氧化层电容 导电介质：栅氧化物
CD：耗尽层电容 导电介质：Si
（n-1≈0.2）
耗尽层的宽度与什么有关？
1）、掺杂浓度；掺杂浓度越高，耗尽层的宽度越窄；
2）、施加在耗尽层上的电压CBD；电压越高，宽度越窄。
6、MOST作为开关
VDS很小，MOS工作在线性区，相当于小电阻（提供线性和伏安特性），S、D有相同的导电能力。
7、仅有Vgs决定的工作区（与Vds无关）
wi：小电流，亚阈值区，低功耗的场合——指数律特性
si：中等电流，强反型区——平方律特性
vs：速度饱和，gm受到限制。
8、gm的表达式
9、rds的表达式
10、选择大的L、合适的vgs-vth=0.2V（为什么是0.2V？）
电路速度大，要求L小
采用电路技术来增加增益——cascode结构、增益提高技术、电流缺乏技术、自举技术。
高增益：大的L，小的Vgs-Vth
高速度：小的L，大的Vgs-Vth（RF电路：LNA、VCO、混频器）
增益 vs 速度。
随着工艺的缩小，很难做到高增益。
11、PMOS和NMOS
电流、W/L相同的情况下
gm相同
rds不同（VE不同）
12、gmb和gm的关系
13、MOS工作在弱反型区wi——电流很小，流过沟道的漂移电流变成扩散电流
wi和si的转折点，Vgs的临界值？
三极管的gm/id=k*T/q
工作在亚阈值区的MOS管比BJT管的gm性能低。 gm较小
14、si和vs的转折点？ Vgs-Vth=0.5V
电流较小，不想使用弱反型区，gm和id较小，噪声就会很大，电路速度低；——低SNR和低速的应用中（生物医疗探头）
高SNR、高速度的应用——接近弱反型区（vgs-vth=0.15V——0.2V）
15、wi和si的转折点
约等于70mV
对于Vth=0.6V
意味着Vgs=0.67V时，从wi进入si；
一般选取VGS-Vth=0.2V
这个值与L无关，所以说即使工艺改变，L降低，这个值也基本保持在0.2V.
0.2V 是高gm和大电流之间的折中；
低电流：gm/id=1/40mV=25V(-1) 总是小于BJT BJT=1/26mV
电流增加，gm/id减小，与Vgs-Vth成反比。在Vgs-Vth=0.2时，gm/id=10。
16、vs速度饱和
1）、电流随着过驱动电压增加，但是gm相对平稳
2）、沟道电场很强，电子以最大速度相对运动，速度接近不变。
3）、
4）、gm不与L有关，W越大，gm越大
5）、不工作在vs的原因，电流增加，功耗增加，但是gm不变。
17、vs造成电流线性化和gm减小
θ与L有关，L越小， θ越大。 θ表征了电流线性化和gm的减小。
18、另一种方法表征vs：gm减小的原因（看成带有源极负反馈的gm）
gm减小了1+gm*Rs倍
19、高增益：Vgs-Vth=0.2V
高频：Vgs-Vth=0.5V
20、
21、薄的氧化层会产生栅极漏电流，氧化层隧道效应
漏栅电流正比于栅极面积。
tox减小，栅漏电流成指数增加。
22、MOS的电容：
Cox：栅氧化层电容 决定晶体管的电流
CD：耗尽层电容，取决于加在上面的电压
Cgs=2/3*WL*Cox 在最小L下，Cgs跟W成正比
23、fT截止频率，高于这个频率，MOS不再提供增益 与Cgs和gm有关
减小L，fT增加；
在速度饱和时，电子通过沟道时间：L/vsat，fT=vsat/（2*pi*L） vs区，大的Vgs-Vth下获得
弱反型区的gm小，fT大；
强反型区的gm大，fT小；
二、BJT的模型
1、BJT的好处
gm大，kT/q不会随着工艺改变
缺点：存在基级电流。
2、
三、MOS管和BJT晶体管的差别
1、MOS零输入电流，输入阻抗无穷大，用MOS的电容存储电荷并读出大小，开关电容滤波器；
但是L减小，存在栅极漏电流，缺点；
2、输出摆幅Vdsat
MOS管的VDSsat在0.15——0.2V（高增益），高频——0.5V，限制输出摆幅；
BJT的最小输出电压是kT/q的几倍，低电压，高速高增益摆幅都很大；
3、BJT的gm/id较好
相同电流下，增益大；
相同增益下，能耗小；
4、
5、设计方案不同
选定Vgs-Vth——确定了晶体管的工作点，同时确定了gm/Ids和反型速度系数。
一旦Vgs-Vth和gm确定，Ids确定，计算W/L；
6、速度变化
高速受到速度饱和的限制
MOS管：L
BJT管：基极的宽度WB
L减小，WB却不变 MOS工艺可以实现超高速。
7、噪声
相同的电流下，BJT的gm大，热噪声就小。