Cmos fundamentals

2) Avalanche breakdown: 
This occurs when minority carriers cross the depletion region under the influence of the electric field 
that attracts the kinetic energy to break covalent bonds. This causes ionization collisions as carriers 
are free and collide. 
✔ Capacitance of PN junction 
1) Junction capacitance/transition capacitance in reverse bias: 
This is due to dipole in transition region 
C
dep
or C
J
or C
T
= £A/w 
2) Diffusion capacitance in forward bias: 
Rate of change in injected minority carriers in the junction with variation of V
F
is depletion 
capacitance. 
C
D 
= τI/ηV
T 
NOTE: W = 2£V
J
(N
A 
+N
D
)/(qN
A
N
D
) 
Open circuit V
J 
= V
o
Forward bias V
J
= V
o 
- V
F 
Reverse bias V
J 
= V
o 
+V
R
V
T 
=T/11600 
τ =life time of charge 
I = forward current

---

  
UNIT 3 MOSFET 
⮚ MOSFET: 
● 
MOSFETs are chosen for VLSI applications instead of BJT’s because MOSFETs can handle high 
frequency operations but BJT can’t so MOSFETs are preferred over BJTs in VLSI circuits. 
● 
MOSFET stands for Metal Oxide Semiconductor Field Effect Transistor. 
1) Enhancement N MOSFET : 
 
a) Zero bias : 
At V
G
= 0 volts there will be no current flowing in the MOSFET as there is no external supply to the 
device.
There exists a reverse bias PN Junction with source – P substrate and drain – P substrate. The reverse 
bias junction has high resistance causing I
G
= 0A.