아주대학교 전자회로실험 CMOS 증폭단 설계 결과

목차

1. 실험 이론
2. 설계 목표 사양
3. 실험 과정 및 예상 결과
4. 결론 및 고찰

본문내용

1. 실험 이론
(1) MOSFET(Metal Oxide Semiconductor Field Effect Transistor)
MOSFET은 같은 3개의 단자를 가진 반도체 소자 BJT보다 작게 만들 수 있고 제조 공정이 간단하여 적은 전력으로도 동작하여 설계에 많이 사용되는 소자이다.
MOSFET은 크게 n-MOS와 p-MOS가 있고 표기법은 아래의 그림과 같다.

MOSFET의 단자는 위의 <그림 2-1>과 같이 Source, Gate, Drain으로 구성되어 있다.
p-type 실리콘 웨이퍼 위에 제조된다.
여기에 n+ Source와 n+ Drain으로 표시된 고농도로 ion implantation 공정을 하여 Doping 된 n 영역들이 기판위에 만들어져 있다.
그리고 Source와 Drain 사이에 Insulator 역할을 하는 SiO2층이 형성되어 있다.
그 위에 Metal이 있고 Gate단자가 위치하고 있다. 따라서 Metal-Oxide-sI의 앞글자를 따서 MOS라고 칭한다.
Gate 전압이 인가되면, 아래의 <그림 2-3>과 같이 Gate의 SiO2아래에 전하가 유도가 된다.
전하가 증가하여 기판의 hole이 electron으로 채워지게 되면 p판은 n판으로 Doping이 된다. 이 때 Doping이 된 부분은 전류가 흐를 수가 있다.
이 때, 전류가 흐를 수 있도록 Gate에 인가된 전압을 (Threshold voltage)라고 한다.

<중략>

결과 분석 : 실험 1에서 우선 에서 를 변화시키면서 를 측정해보았다.
우선 결과는 표에서와 같이 가 증가함에 따라서 또한 증가한다는 사실을 알게 되었다.
그런데 3,4,5번의 핀을 사용해서 측정을 하였을 때는 가 0~0.5V에서는 미세한 전류가 흐르다가 0.5V->0.6V로 넘어가는 순간 전류 가 급증하는 것을 알 수가 있었다.
그런데 나중에 실험2에서 3,4,5번 핀의 측정으로 output Voltage 측정에 문제가 생겨서 6, 7, 8번을 사용해서도 변화에 따른 를 측정을 하였을 때는 가 0~1.5V까지는 미세한 전류가 흐르다가 1.5V~1.6V 사이에서 전류 가 급증하는 것을 알 수가 있었다.

참고 자료

없음