MOS管-衬底偏置效应图文详解分享-KIA MOS管
衬底偏置效应，就是当衬底（body/substrate）和源（source）之间的电势差Vbs不为零的时候，所产生的一些效应的统称。
以Bulk NMOS为例，来说一下Vbs不为零的时候会发生什么。
1、第一个衬底偏置效应，阈值电压（Vth）会发生变化。
上图中，Vthc_7为阈值电压（具体来说，是用恒定电流法求得的阈值电压，参考电流为Lg/Wg*10^-7）。Lg为栅氧化层长度，tox为栅氧化层厚度。栅氧化层宽度Wg=10um。Vds为源漏之间电压，此处为50mV，处于线性区。
由上图我们可以观察到，在给衬底加上负偏压之后，NMOSFET的阈值电压会相应上升。这是最为重要的一个衬底偏置效应。（上图中还可以观测到短沟道效应和反短沟道效应，此处不展开）。关于这一衬底偏置效应的解释，可以从能带图来入手。
上图是一个NMOS能带图。此处需要注意：能带图是“能量图”，是用来表征电子的能量的图。电子的能量等于 电子所带电荷*电子的电势 。因为电子带负电，所以电势越高，能量越低。
如果我们给衬底加上负压，那么衬底的电子能量会变高（也就是图中G区域会变高）。也就是说源漏之间的势垒高度会变高。那么必然需要更大的栅极电压才能导通源漏，也就是说，阈值电压变高了。
2、第二个衬底偏置效应，亚阈值摆幅（subthreshold swing）会变化。
根据亚阈值摆幅的公式：
上面公式中的CD减小；S会减小。
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