[发明专利]NMOS晶体管及其形成方法、电荷泵电路

权利要求书

1.一种用于电荷泵电路的NMOS晶体管，其特征在于，包括：

P型衬底；

位于所述P型衬底中的N型深阱；

位于所述N型深阱中的P型阱区；

位于所述P型阱区部分表面上的栅极结构；

位于所述栅极结构两侧的P型阱区内的N型源区和N型漏区；

环绕所述P型阱区的N型阱区，且所述N型阱区一部分位于P型阱区外侧的N型深阱中，另一部分位于N型深阱外侧的P型衬底中；

所述栅极结构连接控制电压端，所述N型漏区作为电压输入端，所述电压输入端连接输入电压，所述N型源区与N型阱区连接在一起作为电压输出端；所述N型源区一侧的N型阱区中具有N型掺杂区，所述N型漏区一侧的P型阱区内具有P型掺杂区，所述N型掺杂区与电压输出端连接，所述P型掺杂区与电压输入端连接。

2.如权利要求1所述的用于电荷泵电路的NMOS晶体管，其特征在于，通过减小N型阱区的掺杂浓度，增大电压输出端的输出电压。

3.一种形成权利要求1-2任一项所述的NMOS晶体管的方法，其特征在于，包括：

提供P型衬底；

在所述P型衬底中形成N型深阱；

在所述N型深阱中形成P型阱区；

在所述P型阱区部分表面上形成栅极结构；

在所述栅极结构两侧的P型阱区内形成N型源区和N型漏区；

形成环绕所述P型阱区的N型阱区，且所述N型阱区一部分位于P型阱区外侧的N型深阱中，另一部分位于N型深阱外侧的P型衬底中；

将所述栅极结构连接控制电压端，将所述N型漏区作为电压输入端，所述电压输入端连接输入电压，将所述N型源区与N型阱区连接在一起作为电压输出端。

4.一种电荷泵电路，其特征在于，包括串联的N级电荷泵，每一级电荷泵均包括两个前述权利要求1-2任一项所述的NMOS晶体管和两个PMOS晶体管，所述两个NMOS晶体管和两个PMOS晶体管交叉耦合连接。

5.如权利要求4所述的电荷泵电路，其特征在于，所述两个NMOS晶体管包括相同的第一NMOS晶体管和第二NMOS晶体管，所述两个PMOS晶体管包括相同的第一PMOS晶体管和第二PMOS晶体管，所述每一级电荷泵中两个NMOS晶体管和两个PMOS晶体管交叉耦合连接的方式为：所述第一NMOS晶体管的漏极和第二NMOS晶体管漏极连接在一起作为电压输出端，所述第一NMOS晶体管源极与第一PMOS晶体管的源极连接并与第二NMOS晶体管的栅极以及第二PMOS晶体管的栅极连接，所述第二NMOS晶体管的源极与第二PMOS晶体管的源极连接并与第一NMOS晶体管的栅极以及第一PMOS晶体管的栅极连接，所述第一PMOS晶体管的漏极和第二PMOS晶体管的漏极连接在一起作为电压输出端，所述电压输出端连接下一级电荷泵的电压输入端。

6.如权利要求5所述的电荷泵电路，其特征在于，第一级电荷泵的电压输入端连接输入电压，最后一级电荷泵的电压输出端作为电荷泵电路的电压输出端。

7.如权利要求6所述的电荷泵电路，其特征在于，还包括第一时钟和第二时钟，每一个电荷泵中，所述第一NMOS晶体管源极与第一PMOS晶体管的源极的连接点通过第一电容与第一时钟连接，所述第二NMOS晶体管的源极与第二PMOS晶体管的源极的连接点通过第二电容与第二时钟连接。

8.如权利要求7所述的电荷泵电路，其特征在于，所述第一PMOS晶体管的源极通过第三电容与接地端连接，所述第二PMOS晶体管的源极通过第四电容与接地端连接，所述第一电容与第一时钟连接的一端通过第五电容与接地端连接，所述第二电容与第二时钟的连接的一端通过第六电容与接地端连接。

9.如权利要求8所述的电荷泵电路，其特征在于，所述电荷泵的级数为3-10级，所述输入电压为3V-5V，第一时钟和第二时钟互相反向，所述第一时钟和第二时钟的时钟频率15MHz-25MHz，第一时钟和第二时钟的时钟幅值3V-5V，第一电容和第二电容的电容值为0.8pF-1.5pF，第三电容、第四电容、第五电容和电流电容的电容值为0.8pF-1.5pF。