[发明专利]硅基低漏电流固支梁栅的开关电容滤波器及制备方法

摘要

本发明是一种硅基低漏电流固支梁栅的开关电容滤波器及制备方法，该滤波器由两个NMOS管、运算放大器、电容和电感所组成，整个结构是基于P型Si衬底制作的，该NMOS管是一种新型的MOS管，它具有横跨在栅氧化层上的固支梁栅，固支梁栅由Al制作，在固支梁栅下方设有两个下拉电极，下拉电极接地，其上覆盖一层氮化硅介质层，这两个NMOS管的阈值电压设计为相等，而固支梁栅的下拉电压设计为与NMOS管的阈值电压相等。整个滤波器的性能仅取决于电容C1、C2的比值和时钟频率fc，不仅速度快，集成度高，而且大大降低了栅极漏电流，使得滤波器的直流功耗得到有效的降低。

主权项

一种硅基低漏电流固支梁栅的开关电容滤波器，其特征在于该滤波器由两个NMOS开关管、运算放大器、电容器所组成，制作在P型Si衬底(1)上，在P型Si衬底(1)上设有锚区(2)、NMOS开关管有源区(3)、固支梁栅(4)、下拉电极(5)、氮化硅介质层(6)和栅氧化层(9)；这两个NMOS开关管具有悬浮的固支梁栅(4)，固支梁栅(4)由Al制作，通过锚区(2)横跨在栅氧化层(9)上方，与栅氧化层(9)有一间隙，在固支梁下方设有两个下拉电极(5)，分布在锚区(2)与栅氧化层(9)之间，下拉电极(5)是接地的，其上还覆盖有氮化硅介质层(6)，两个NMOS开关管的阈值电压设计为相等，而固支梁栅的下拉电压设计为与NMOS开关管的阈值电压相等，这两个NMOS开关管串联连接，两个NMOS开关管中间与地之间接有一个电容器C1，电容器C2跨接在运算放大器(10)的输出端和输入负端之间，电容器C1、电容器C2和运算放大器(10)组成一个积分电路，这两个NMOS开关管、电容器C1、电容器C2和运算放大器(10)共同构成开关电容滤波器，第一NMOS开关管(11)和第二NMOS开关管(12)的固支梁栅上接有完全对称相反的时钟信号，这样第一NMOS开关管(11)和第二NMOS开关管(12)就会保持一开一关的状态，当第一NMOS开关管(11)导通、第二NMOS开关管(12)截止时，输入信号会向电容器C1充电，当第一NMOS开关管(11)截止、第二NMOS开关管(12)导通时，电容器C1就会向后级放电，再经过积分电路的运算实现信号的滤波功能，具有低漏电流、低直流功耗的特点。