最近经常有朋友问起阈值电压。 今天给大家分享一下阈值电压的知识，详细解释一下阈值电压的含义。 希望对您有所帮助。
阈值电压
1. 阈值电压的定义
阈值电压：如果在一定的偏置电压下，沟道（反型层）中的载流子浓度等于衬底的载流子浓度，则认为此时的偏置电压为阈值电压。 传输特性曲线中输出电流随输入电压变化而急剧变化的转折点中点对应的输入电压通常称为阈值电压。 不同的设备在描述时有不同的参数。 在描述场致发射特性时，电流达到10mA时的电压称为阈值电压。
阈值电压是什么意思？
例如，常见的MOS晶体管，当器件从耗尽型转变为反型型时阈值是什么意思，会经历Si表面电阻浓度等于空穴浓度的状态。 此时器件处于临界导通状态，器件的栅极电压定义为阈值电压，它是重要参数之一； 例如，在描述场致发射特性时，电流达到10mA时的电压称为阈值电压。
2、影响阈值电压的因素
特定晶体管的阈值电压受许多因素影响，例如背栅的掺杂、电介质的厚度、栅极材料和电介质中的过量电荷。
1、背栅掺杂
掺杂是决定阈值电压的主要因素。 如果背栅掺杂较多，则反转会更加困难。 如果要反转电场，就需要更强的电场，阈值电压就升高。 MOS管的背栅掺杂可以通过介质层表面以下的微量掺杂来调节。 这称为阈值调整（或Vt调整）。 如果是由受主组成，则硅表面更难反转，阈值电压也会因此升高。 如果由受主组成，硅表面更容易反转，阈值电压降低。 如果注入足够多，硅表面实际上会变成反向掺杂。 因此，有一层薄薄的N型硅可以在零偏压下形成永久沟道。 随着栅极偏置电压的增加，沟道的反转变得越来越强烈。 随着栅极偏置电压降低，沟道变得越来越弱，最终消失。 这个NMOS管的阈值电压实际上是负的。 这种晶体管称为耗尽型NMOS。
2. 电介质
电介质在确定阈值电压方面起着重要作用。 厚电介质会减弱电场，因为它们更厚。 因此，厚的电介质会增加阈值电压，而薄的电介质会降低阈值电压。 理论上，介电成分也会改变电场强度。 但实际上，几乎所有MOS管都采用纯SiO2作为栅极。 这种物质可以生长成极薄的薄膜，具有极高的纯度和均匀性； 没有其他物质可以与它相比。
3、浇口的材料成分
栅极的材料成分也会影响阈值电压。 当 GATE 和 GATE 短路时，电场会施加到栅极氧化物上。 这主要是GATE和材料之间的工作差异造成的。 实际应用中几乎所有晶体管都采用重掺杂多晶硅作为栅极。 改变多晶硅的掺杂水平可以控制其工作。
4、介质层与栅极界面上的多余电荷
栅极氧化物或氧化物与硅表面之间界面处的过量电荷也会影响阈值电压。 这些电荷包括电离的杂质原子、捕获的载流子或结构缺陷。 电介质或其表面捕获的电荷会影响电场并进一步影响阈值电压。 如果捕获的电子随着时间、温度或偏置电压的变化而变化阈值是什么意思，那么阈值电压也会变化。
引用：阈值电压是什么意思？-深圳宇凡威
