Cmos fundamentals

 
 
Fig: 2 input nor gate implementation using cmos 
✔ CMOS capacitance: 
MOSFET capacitances are of three types: 
1. 
Overlap capacitance 
2. 
Channel capacitance 
3. 
Diffusion capacitance 

---

a) 
Overlap capacitance: 
 
Fig : Overlap capacitance 
 
While fabricating a MOSFET during the etching process there are chances that the gate might 
overlap with source and drain leading capacitance effect known as overlap capacitance. 
C
OV
= C
OX
. X
d
. w 
Note: C
OX
= £
ox
/t
ox
W = width of channel 
X
d
= distance between two parallel plates 
b) Channel capacitance: 
With varying V
GS
and V
DS
and based on region of operation the channel capacitance varies. 
1. V
GS
 = 0 
There exists no channel so capacitance is seen between metal, oxide, semiconductor (P/N substrate). 
2. V
GS
 > V
T
; V
DS
>0 
There exists a channel and the dimension of the channel is constant so its linear region of operation and 
the capacitance is seen between metal, oxide, semiconductor (N/P source and N/P drain). 
3. V
GS
 > V
T
; V
DS
>>0 
In this condition the device is at a saturation region of operation and capacitance is between metal,
oxide, semiconductor (N/P source). 
c) Diffusion capacitance: 
As the n
+
is at drain and source is doped on to the P substrate by diffusion mechanism through the PN 
junction is reverse biased in MOSFET due to this fabrication we see diffusion capacitance between gate 
and source and in between gate and drain.