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Influence of Body Effect on Sample-and-Hold Circuit Design Using Negative Capacitance FET
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资源说明：本文探讨了负电容场效应晶体管（NCFET）在样本保持电路设计中由于体效应影响所表现出的独特性质。负电容场效应晶体管（NCFET）近几年因其独特的特性而成为了研究的热点。NCFET具有即使在没有电场的情况下也能保持极化状态的能力。基于这一特性，NCFET可以设计成为一种非易失性存储器。此外，NCFET也可以配置为一个陡峭斜率开关，在数字设计中使用时提供能量效率。然而，NCFET在模拟电路领域所提供的优势尚未得到充分的报告。
在本文中，作者分析了体效应对基于NCFET的自举开关的影响，并说明了由于所使用的NCFET的内部放大作用，NCFET基础开关的线性可以得到改善。当在0.6伏的电源（Vdd）下设计时，结果显示在采样期间自举开关的非导通电阻变化约为67欧姆，这比基于MOSFET的开关小三分之一。因此，采样线性得到提高，输出的失真可以减少。在Nyquist输入频率为10MHz的条件下，所提出的基于NCFET的自举开关在总谐波失真性能上比传统的基于MOSFET的自举开关提高了16.7分贝。
文章还提到了NCFET在模拟电路中应用的其他潜在优势，例如由于体效应的影响，在某些设计条件下，NCFET可以改善开关性能，从而减少电路的非线性和失真。对于数字设计领域，NCFET带来的能效优势也具有重要意义。由于体效应可能影响晶体管的阈值电压，因此在设计含有NCFET的电路时，需要特别注意晶体管的阈值电压和工作状态，以确保电路的可靠性和性能。
文章所提及的关键技术指标包括滞后（Hysteresis）、线性（linearity）、负电容场效应晶体管（NCFET）、非易失性存储（nonvolatile）以及样本保持（sample and hold，简称S/H）。这些指标涉及到了模拟电路设计、开关性能以及晶体管物理特性等多方面内容，体现了NCFET在电路设计上的多功能性与应用前景。
文章对样本保持电路的设计原理和实现进行了深入讨论，展示了如何利用NCFET的特性来改进电路性能。样本保持电路是一种重要的模拟信号处理电路，用于捕捉和保持瞬时信号，以备后继处理或分析。这种电路在模数转换器（ADCs）等应用中至关重要。
本文还强调了在不同电源电压下NCFET行为的变化，指出了在低电压条件下设计电路时所面临的挑战和解决方法。由于低电源电压在便携式电子设备和电池供电的系统中变得越来越重要，因此具有低电压操作能力的NCFET在这些领域有很好的应用前景。
本文对于NCFET在模拟电路中的实际应用提出了新的设计思路，对于推动新型模拟电路的开发具有重要的指导意义，对半导体物理、集成电路设计以及相关的研究和产业领域都有着重要的参考价值。
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