[发明专利]薄膜晶体管输出特性模型修正方法

说明书

本发明具体涉及一种薄膜晶体管输出特性模型修正方法，为了提供一种同一拟合常数适合于多个不同栅极电压V_gs条件下的输出特性而设计。本发明薄膜晶体管输出特性模型修正方法包括：确定适用于薄膜晶体管一组不同栅极电压V_gs条件下输出特性的同一拟合常数α；采用如下修正公式确定修正后的漏极电流，其中，V_deff为有效漏极电压，V_deff＝V_D‑V_dsat，V_D为漏极电压，V_dsat为过饱和电压；I_d为线性区的未加修正的漏极电流。本发明薄膜晶体管电流模型对器件特性的预测更加精确。

技术领域

本发明属于模拟集成电路设计领域，具体涉及一种薄膜晶体管输出特性模型修正方法。

背景技术

在薄膜晶体管工作时，若栅极电压V_gs固定，在漏极电压V_D较小时，漏极电流随着漏极电压的增大线性增长，此时器件工作在线性区，如图5所示。而当漏极电压V_D达到饱和电压V_dsat时，此时晶体管的漏极自由电荷密度为0，漏端的电导为0，即电流不随V_D增加而增加，此时器件进入饱和区，如图4所示。当漏极电压V_D超过饱和电压V_dsat时，自由电荷密度为0的点会由漏极向源极移动，在正常未夹断的沟道区内，原有模型还是适用的，但是考虑整个晶体管沟道时，由于发生夹断，沟道的长度会发生缩短，所以器件的漏极电流还是会随着漏极电压增加而缓慢增加，如图6所示，所以当器件工作在饱和区时，需要对适用于线性区的电流模型进行修正。

现有的一种修正方法：直接根据输出特性在饱和区电流依然随V_D近似线性增加的特性，引入一个参数λ来对原有模型的电流进行修正，即电流被修正为

其中V_deff＝V_D-V_dsat，I_d即为适用于线性区的模型计算的漏极电流。此种方法简单易行，且只引入了一个参数λ。

但是，上述方法并不能完美适用于多种V_gs条件下的输出特性曲线。在进行和实验数据的拟合时，高V_gs的情况下饱和区漏极电流被低估，如图7所示。

有鉴于上述的缺陷，本设计人积极加以研究创新，以期创设一种薄膜晶体管输出特性模型修正方法，使其更具有产业上的利用价值。

发明内容

为解决上述技术问题，本发明的目的是提供一种薄膜晶体管输出特性模型修正方法，该方法在保持引入一个参数来对原有模型的电流进行修正的前提下，提高了薄膜晶体管饱和区漏极电流修正的精确度的。

为达到上述发明目的，本发明薄膜晶体管输出特性模型修正方法，当薄膜晶体管工作在饱和区时，对漏极电流进行修正，所述方法具体包括：

确定适用于薄膜晶体管一组不同栅极电压V_gs条件下输出特性的同一拟合常数α；

采用如下修正公式确定修正后的漏极电流，

其中，V_deff为有效漏极电压，V_deff＝V_D-V_dsat，V_D为漏极电压，V_dsat为过饱和电压；

I_d为适用于线性区的未加修正的漏极电流模型所求得的电流。

进一步地，所述薄膜晶体管包括但不限于：非晶硅薄膜晶体管，多晶硅薄膜晶体管，非晶铟镓锌氧化物薄膜晶体管，氧化锌薄膜晶体管，有机物薄膜晶体管。