[发明专利]硅基低漏电流双悬臂梁可动栅NMOS相位检测器

摘要

本发明的硅基低漏电流双悬臂梁可动栅NMOS相位检测器，由双悬臂梁可动栅NMOS管和低通滤波器构成。NMOS管为增强型，制作在Si衬底上，栅极悬浮在栅氧化层上方，与下拉电极和绝缘层共同构成一个悬臂梁可动结构。悬臂梁的下拉偏置电压设计等于NMOS管的阈值电压。当双悬臂梁都被下拉时，输入信号通过双悬臂梁可动栅NMOS管实现信号相乘，经低通滤波器后完成相位检测。当仅其中一个悬臂梁被下拉时，器件具有较高击穿电压，被选通的信号经过双悬臂梁可动栅NMOS管实现信号放大，从而使得同一电路可以在信号放大与相位检测两种不同模式下切换。同时由于悬臂梁可动栅的设计使得器件减小了栅极漏电流，有效地降低了漏电流功耗。

主权项

一种硅基低漏电流双悬臂梁可动栅NMOS相位检测器，其特征在于该相位检测器由双悬臂梁可动栅NMOS管(1)和低通滤波器(12)构成，双悬臂梁可动栅NMOS管(1)为增强型，制作在P型Si衬底(2)上，输入引线(3)由多晶硅制作，悬臂梁可动栅(5)的一端固定在锚区(8)上，悬臂梁可动栅(5)的另一端悬浮在栅氧化层(4)上方，锚区(8)制作在P型衬底(2)上，下拉电极(6)制作在双悬臂梁可动栅NMOS管(1)栅氧化层(4)的外侧，下拉电极(6)上方是一层绝缘层(7)，偏置电压经高频扼流圈(13)输入悬臂梁可动栅(5)上，下拉电极(6)接地；NMOS管有源区(9)位于栅氧化层(4)的两旁并与引线(10)连接；所述的悬臂梁可动栅(5)，其下拉偏置电压设计为等于双悬臂梁可动栅NMOS管(1)的阈值电压；当悬臂梁可动栅(5)上的电压小于阈值电压时，悬臂梁可动栅(5)是悬浮在栅氧化层(4)的上方，而只有在悬臂梁可动栅(5)上的电压达到或大于阈值电压时悬臂梁可动栅(5)才会下拉到贴在栅氧化层(4)上，栅氧化层(4)下方产生沟道，从而使双悬臂梁可动栅NMOS管(1)导通；待测信号与参考信号通过两个悬臂梁可动栅(5)输入，当两个悬臂梁可动栅(5)都被下拉时，待测信号与参考信号通过双悬臂梁可动栅NMOS管(1)实现信号相乘，经过低通滤波器(12)后，滤除高频分量得到与相位差相关的分量完成相位检测，输出相位检测信号(14)；当双悬臂梁可动栅NMOS管(1)的仅其中一个悬臂梁可动栅(5)被下拉时，对应下方为反型层沟道；另外一个悬臂梁可动栅(5)处于悬浮状态，对应下方为高阻区，形成一个反型层沟道与高阻区串联的高击穿电压放大器，被选通的信号经过双悬臂梁可动栅NMOS管(1)输出放大信号(15)，从而使得同一电路可以在信号放大与相位检测两种不同模式下切换。