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mosfet的截止频率 频率公式

MOSFET的截止频率FT

定义:在MOS源极和漏极接交流地时,器件的小信号电流增益降至1的频率称为:“transit frequency”(FT)

一、长沟器件的FT计算

MOS的小信号模型如下:

二、MOSFET截止频率FT有哪些因素?

以上公式是在长沟器件level1模型下推导的,可以分析一下影响

1)增大过驱电压(Vgs-VT)可以增大FT

2)减小沟道长度L会增大FT

3)增大偏置电流可以增大FT(FT正比于直流偏置电流的平方根)

4)FT基本不受S端和D端结电容Cgd的影响。

5)FT随过驱动(Vgs-VT)而增加,但随着垂直电场增加,迁移率变化变缓,FT逐渐饱和,下面是某NMOS器件的FT,其中W / L = 5μm/ 40 nm VDS = 0.8 V:

三、为什么提高MOSFET的频率与提高增益之间存在着矛盾?

可见本征增益与过驱电压的成反比,而前述截止频率与过驱动电压成正比,可见两种存在矛盾,但两者相乘就是增益带宽积,只与沟道长度成反比,虽然这是长沟Level1模型的推导结论,也可看出缩小MOSFET的特征尺寸的好处:

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