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电阻

热度 9已有 7798 次阅读| 2015-4-14 16:07 |个人分类:专题

一.分类

1.有源电阻（mos二极管作为电阻）：将mos（nmos/pmos）的drain与gate短接，因此其漏源电压大于驱动电压，mos管总是工作在饱和区。R=VDS/ID

2. 阱电阻(Well diffuse resistor) :即用阱来做电阻主体,在P 衬底工艺下阱电阻一般nwell层来实现，（nwell diffuse resistor）。

特点：方块电阻值较大。但由于其阱的扩散深度引起横向扩散，使电阻条不可能做的很窄。

注意：n 阱电阻的Rsh 还随着阱到衬底的电压变化而改变剧烈，这导致电阻呈现出严重的非线性。这是因为阱是低参杂的，如果阱到衬底的压差不一样的话，由pn结知识可知，阱底部和衬底间的反型层的厚度变化比较大，严重影响 n 阱单位长宽的电阻值。这样 n阱电阻难确定阻值的大小，匹配起来比较困难。

3.多晶电阻（Poly电阻）。它是由用作MOS管栅极的Poly层做成的电阻，制作大电阻时可以多加一层mask，用离子注入较小剂量杂质来实现。。但多晶硅电阻的薄层电阻大小，与离子注入剂量、多晶硅厚度、多晶硅淀积质量有关，所以难以用来制作精密电阻。Polysilicon本身的薄层电阻（Rsh）是比较大的，由于其通常用来做MOS管的栅极，所以为了降低栅极上的电压分布，一般对Poly注入n+或者p+杂质离子，这一点可以从继承电路的制作工艺上看出来。因为MOS管都是做完栅极，再在整个活性区进行p+/n+离子注入在Poly的两侧形成p+或n+扩散区，这样Poly本身也被注入了p+或n+杂质离子。同时为了进一步减少 Poly 的电阻，提高 MOS 性能，在现代短沟道工艺中都有Polysilicide工序，在用作栅极的Poly层上沉积导电的硅化物。

4.金属电阻：金属电阻是所有电阻中薄层电阻最小的，一般用来做其他电阻无法完成的小电阻，如超高速Flash ADC中的电阻阶梯

5.p+/n+电阻(p+/n+ diffuse resistor)

这种电阻是在衬底或者阱中用 p+或 n+扩散区制做而成的电阻。这种电阻和阱电阻的区别从本质上来说就是参杂浓度，阱和衬底的参杂要远低于p+/n+扩散区，这也导致这两种电阻性能差别。

特点：

a.p+/n+电阻的参杂浓度高于阱电阻，因而其薄层电阻（Rsh）要比阱电阻小，通常在100-200欧姆左右。

b.p+/n+电阻的薄层电阻（Rsh）对于扩散区到阱或者衬底的电压变化不像阱电阻这样敏感。

因为 p+/n+电阻的参杂浓度高，对于特定的压差变化，p+/n+扩散区中的反型层厚度变化小。这样p+/n+电阻的匹配性能要比n well电阻好。

c.p+/n+电阻的具有较大的寄生电容。由电阻的模型一节可知，像n well电阻、p+/n+电阻这种扩散区作的电阻，它的等效模型包括两个反向偏压得pn结。由pn结相关知识可知，反偏的pn结以势垒电容为主，而参杂浓度越大，单位电荷所占的反型层越薄的话势垒电容越大，这样，p+/n+电阻的寄生pn结电容会比n well的寄生pn结电容大。

说明：单晶（n阱）电阻及多晶硅电阻都是依靠激发的载流子导电，而载流子浓度极易受热激发、光激发等影响，电导涨落较为明显而且复杂。而金属导电主要依靠自由电子，电子浓度基本不受温度影响，电阻率变化主要来源于温度对格点原子的热振动的影响，比较容易预测和控制