Abstract
近年來，藉著金氧半電晶體尺寸不斷的縮小化，不但在數位電路方面，以其速度和功率消耗等電子電路特性中，有著日新月異的長足進步，在類比電路方面，也有良好的表現；藉著利用金氧半類比電路及時離散訊號處理能力(Sampled and holded data)，諸如Auto zero Chopperstabilization等，克服了金氧半電晶體在元件不匹配和抗閃爍雜訊(Flicker noise)能力的劣勢，甚至使類比/數位轉換器速度達到百萬赫茲級(MHz)亦非困難之事。綜合以上所言，金氧半電晶體在電路的表現能力似乎已有凌駕雙極性電晶體的趨勢，然而在面對傳統及時連續性訊號的處理、溫度控制感應的能力、高轉導值和高電流驅動力，雙極性電晶體仍然是最佳的選擇。雖說BICMOS製程融合了雙極性電晶體與金氧半電晶體各項優勢，可完全整合所有數位和類比電路於同一晶片上，但是其製程之複雜與高價位，大大降低了市場的競爭力。自1983年Vittoz所提出在CMOS製程中製造出相容雙極性電晶體對於金氧半電晶體在類比電路的能力，有效提昇了許多。一般而言，在CMOS製程中，以其電流方向分類為橫型與縱型雙極性電晶體。在過去縱型雙極性電晶體已經廣泛使用在CMOS製程中，然而，其缺點在於集極端(collector)必須連接於基座上，如此將使此種雙極性電晶體在設計電路方面受到限制。本論文的目的，利用橫型雙極性電晶體能夠自由使用共基極、共射極、共集極各種組態，並配合縱型雙極性電晶體高歐利電壓(Early voltage)特性，在金氧半電晶體電路設計中，發揮雙極性電晶體的特色，企圖達到兩者配和的最佳化，儘可能取代BICMOS在類比電路中所佔據角色。當然,所謂工欲善其事，必先利其器，對於相容雙極性電晶體元件特性與模擬參數，必須有充分的瞭解，才能駕 馭其在電路的表現。