mos模型
mos的一級模型是spice的mosfet模型中最簡單的一種。該模型適于溝長大于5微米，柵氧化層厚度大于500埃的mosfet。計(jì)算速度快但不精確。

mosfet的二級模型是基于幾何圖形的分析模型。在mosfet的二級模型中，考慮了小尺寸器件的一些二級效應(yīng)的影響。該模型適于溝長大于2微米,溝道寬度在6微米左右，柵氧化層厚度大于250埃的mosfet�？紤]的主要的二級效應(yīng)包括：
（1） 短溝和窄溝效應(yīng)對閾值電壓的影響。
（2） 表面電場對載流子遷移率的影響。
（3） 載流子的漂移度飽和。
（4） 亞閾值電流（弱反型電流）。
計(jì)算速度慢， 精度仍不夠， 輸出電阻不連續(xù)

mosfet的三級模型是一個(gè)包括短溝和窄溝等二級效應(yīng)的半經(jīng)驗(yàn)?zāi)Ｐ�。與mosfet的二級模型相比，計(jì)算效率較高，但它的經(jīng)驗(yàn)?zāi)Ｐ蛥?shù)與器件尺寸有關(guān)。該模型適于溝長大于1微米,柵氧化層大于200埃的mosfet。其中主要考慮的二級效應(yīng)有：
（1） 漏壓感應(yīng)的表面勢壘降低（dibl）對閾值電壓的影響。
（2） 短溝和窄溝效應(yīng)對閾值電壓的影響。
（3） 表面電場對載流子遷移率的影響。
（4） 載流子的漂移速度飽和。
三級模型中的亞閾值區(qū)電流與二級模型相同。
計(jì)算速度快， 但輸出電阻不連續(xù)。
mos晶體管的電流-電壓方程
對于mos晶體管的電流-電壓特性的經(jīng)典描述是薩氏方程。

式中的λ是溝道長度調(diào)制因子，表征了溝道長度調(diào)制的程度，當(dāng)不考慮溝道長度調(diào)制作用時(shí)，λ=10~5m硅柵p阱cmos工藝溝道長度調(diào)制因子λ的典型值：

其中， 為nmos的導(dǎo)電因子，

為nmos的本征導(dǎo)電因子，

，為電子遷移率，介電常數(shù) ，其中 為真空電容率，等于 ；
為二氧化硅相對介電常數(shù)，約等于3.9；
為柵氧化層的厚度；w為溝道寬度；l為溝道長度；(w/l)稱為器件的寬長比，是器件設(shè)計(jì)的重要參數(shù)。

在非飽和區(qū)，漏源電流-漏源電壓關(guān)系是一個(gè)
拋物線方程，當(dāng)vds→0時(shí)，忽略平方項(xiàng)的影響，
漏源電流—漏源電壓呈線性關(guān)系。
ids=kn{2(vgs-vtn)vds}
對應(yīng)每一個(gè)vgs，拋物線方程的最大值發(fā)生在
臨界飽和點(diǎn)vds=vgs-vtn之處，當(dāng)漏源電壓繼續(xù)
增加，則器件進(jìn)入飽和區(qū)，這時(shí)的漏源電流與漏
源電壓關(guān)系由溝道長度調(diào)制效應(yīng)決定。薩氏方程是mos晶體管設(shè)計(jì)的最重要、也是最常用的方程。