本發(fā)明總體涉及晶體管。更具體地，本發(fā)明涉及增強(qiáng)晶體管性能。

背景技術(shù)：

晶體管是一種用來(lái)放大和開(kāi)關(guān)電子信號(hào)和電功率的半導(dǎo)體器件。它由半導(dǎo)體材料組成，帶有至少三個(gè)用于連接到外部電路的端子。施加到一對(duì)晶體管端子的電壓或電流改變通過(guò)另一對(duì)端子的電流。由于受控的(輸出)功率可以高于控制(輸入)功率，所以晶體管可以放大信號(hào)。一些晶體管被單獨(dú)封裝，更多個(gè)晶體管被嵌入到集成電路中。

利用晶體管它們的能力來(lái)使用施加在它的一對(duì)端子之間的小的信號(hào)來(lái)控制另一對(duì)端子處的更大的信號(hào)。該特性被稱(chēng)為增益。它可以產(chǎn)生與較弱的輸入信號(hào)成比例的較強(qiáng)輸出信號(hào)、電壓或電流；即，它可以充當(dāng)放大器?？商鎿Q地，晶體管可以被用于作為電控開(kāi)關(guān)來(lái)導(dǎo)通或切斷電路中的電流，這里電流的大小由其他電路元件確定。

存在兩種類(lèi)型的晶體管，它們?cè)谌绾卧陔娐分斜皇褂梅矫婢哂休p微差異。雙極型晶體管具有稱(chēng)為基極、集電極和發(fā)射極的端子?；鶚O端子處(即，在基極和發(fā)射極之間流動(dòng))的小的電流可以控制或開(kāi)關(guān)集電極端子和發(fā)射極端子之間的大得多的電流。對(duì)于場(chǎng)效應(yīng)晶體管，端子被稱(chēng)為柵極、源極和漏極，并且柵極處的電壓可以控制源極和漏極之間的電流。

上面描述的涉及的晶體管的背景技術(shù)僅被用來(lái)提供對(duì)晶體管的背景概述，并且不意圖是窮盡的。通過(guò)查看下面的詳細(xì)描述，關(guān)于晶體管的其他背景可以變得更加顯而易見(jiàn)。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本文提供簡(jiǎn)化的發(fā)明內(nèi)容，以幫助能夠?qū)σ韵赂釉敿?xì)的描述和附圖中的示例性、非限制性的實(shí)施例的各個(gè)方面進(jìn)行基本的或一般的理解。然而， 該發(fā)明內(nèi)容不意圖來(lái)作為廣泛或窮盡的概述。相反，該發(fā)明內(nèi)容的目的是以簡(jiǎn)化形式呈現(xiàn)與一些例示性、非限制性的實(shí)施例相關(guān)的概念，作為在本公開(kāi)文本隨后的各個(gè)實(shí)施例的更詳細(xì)描述的前奏。

本發(fā)明的目的是發(fā)展一種手段，用于改進(jìn)電路結(jié)構(gòu)中一些特殊連接方式的晶體管的結(jié)構(gòu)，有利于改進(jìn)電路性能。對(duì)注入鎖定分頻器(ILFD)而言，它的鎖定范圍可以是鎖相環(huán)(PLL)中的輸出頻率范圍，對(duì)此，它能保持被鎖定，并且受限于壓控振蕩器(VCO)的輸出范圍。鎖相環(huán)是產(chǎn)生輸出信號(hào)的控制系統(tǒng)，輸出信號(hào)的相位與輸入信號(hào)的相位相關(guān)。該振蕩器產(chǎn)生周期性信號(hào)。相位檢測(cè)器可以將該信號(hào)的相位與穩(wěn)定的輸入信號(hào)的相位比較，通過(guò)調(diào)節(jié)該振蕩器來(lái)保持相位匹配。將輸出信號(hào)返回到輸入信號(hào)用于比較可以被定義為反饋環(huán)，這是因?yàn)檩敵隹梢浴胺答仭钡捷斎攵纬森h(huán)。

在鎖定步驟保持輸入相位和輸出相位也可以保持輸入頻率和輸出頻率相同。結(jié)果，除了同步信號(hào)之外，鎖相環(huán)可以追蹤輸入頻率，或者它可以產(chǎn)生為輸入頻率數(shù)倍的頻率。這些特性可以被用于計(jì)算機(jī)時(shí)鐘同步、解調(diào)和頻率合成。

鎖相環(huán)在無(wú)線電、電通信、計(jì)算機(jī)和其他電子應(yīng)用中被廣泛采用。他們可以被用來(lái)解調(diào)信號(hào)、從噪聲信道恢復(fù)信號(hào)，產(chǎn)生數(shù)倍于輸入頻率的穩(wěn)定的頻率(頻率合成)，或在例如為微處理器的數(shù)字邏輯電路中分配精確計(jì)時(shí)的時(shí)鐘脈沖。由于單個(gè)的集成電路可以提供完整的鎖相環(huán)模塊，所以該技術(shù)被廣泛使用在現(xiàn)代計(jì)算機(jī)設(shè)備中，它們的輸出頻率從幾分之一赫茲到幾千兆赫茲(GHz)。

寄生電容是不可避免并且通常不希望有的電容，其僅簡(jiǎn)單地因?yàn)殡娮咏M件或電路的零件彼此鄰近而存在于它們之間。低寄生和共質(zhì)心(common-centroid)晶體管結(jié)構(gòu)注入鎖定分頻器(IFLD)可以使得電路連線簡(jiǎn)化，減小了互連的寄生電容和電阻，減小了源極和漏極與本體的寄生電容，并且提供了固有的共質(zhì)心特征，所有這些都有益于改進(jìn)互補(bǔ)金屬氧化物半導(dǎo)體(CMOS)ILFD的高頻和寬鎖定范圍性能。本發(fā)明提出的晶體管結(jié)構(gòu)已經(jīng)被應(yīng)用于65nm的CMOS技術(shù)的60GHz的ILFD設(shè)計(jì)，電源電壓0.5V，電流消耗7.5mA。試驗(yàn)結(jié)果可以驗(yàn)證該ILFD具有16.9GHz的鎖定范圍，工作在53.8-70.7GHz而不需要變?nèi)莨苷{(diào)諧。

本發(fā)明可以被應(yīng)用到高頻PLL系統(tǒng)中的分頻器鏈的第一級(jí)聯(lián)。由于60GHz左右的頻率已經(jīng)被開(kāi)放用于無(wú)需執(zhí)照的應(yīng)用，因此這樣的PLL可以被使用在千兆/點(diǎn)到點(diǎn)鏈路、無(wú)線局域網(wǎng)、高數(shù)據(jù)率無(wú)線個(gè)人局域網(wǎng)和雷達(dá)的前端系統(tǒng)中。在CMOS技術(shù)中，ILFD可以具有低功耗和高頻性能。然而，ILFD可能受制于較窄的鎖定范圍。變?nèi)莨?Varactor)可以被用在ILFD中來(lái)增大鎖定范圍，但是在VCO和分頻器中的變?nèi)莨苤g的控制電壓需要被同步，這顯著地增加了PLL系統(tǒng)設(shè)計(jì)的復(fù)雜性。本發(fā)明可以使用源極被連接到地的對(duì)稱(chēng)注入晶體管，在一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)射頻(RF)晶體管單元中放置所有的有源器件。對(duì)稱(chēng)注入結(jié)構(gòu)可以增加每個(gè)周期中的注入電流和注入時(shí)間，這可以增大鎖定范圍。ILFD核心中的所有的有源器件可以被構(gòu)建在一個(gè)新型晶體管單元上，這可以減小電感器-電容器(LC)回路的寄生電容，增大ILFD的工作頻率和鎖定范圍。

提出的ILFD對(duì)于現(xiàn)有的ILFD具有若干優(yōu)點(diǎn)，其中鎖定范圍最大達(dá)到60Hz的頻帶需求而不需要變?nèi)莨苷{(diào)諧。所以，ILFD的寬工作頻率范圍可以覆蓋由集成的螺旋電感或寄生電容的制程變化導(dǎo)致的中心工作頻率的偏移。不需變?nèi)莨苷{(diào)諧則可以簡(jiǎn)化VCO和ILFD之間的PLL的控制。

本文描述的系統(tǒng)、方法、制品以及其他實(shí)施例和實(shí)施方式可以促進(jìn)增強(qiáng)晶體管性能并且可以與任何類(lèi)型的無(wú)線電、電通信、計(jì)算機(jī)和其他電子應(yīng)用設(shè)備結(jié)合實(shí)施。

根據(jù)一個(gè)實(shí)施例，這里描述了一種晶體管機(jī)構(gòu)，用于注入鎖定分頻器中，通過(guò)減小寄生電容來(lái)增大ILFD的鎖定范圍。。該結(jié)構(gòu)包括了交叉耦合的注入晶體管、對(duì)稱(chēng)注入晶體管以及互連節(jié)點(diǎn)，其中所述互連節(jié)點(diǎn)連接它們各自的注入晶體管的源極、漏極和柵極。

這里描述了一種方法，用于改進(jìn)四端口晶體管。該方法可以包括將四個(gè)晶體管改進(jìn)到標(biāo)準(zhǔn)射頻晶體管單元中，四個(gè)晶體管包括兩個(gè)交叉耦合晶體管和兩個(gè)對(duì)稱(chēng)注入晶體管。該交叉耦合晶體管的源極及對(duì)稱(chēng)注入晶體管的源極被連到地。

這里描述了一種晶體管結(jié)構(gòu)，用于減小寄生電容來(lái)促進(jìn)的晶體管性能，增大注入鎖定分頻器的鎖定范圍。該結(jié)構(gòu)包括交叉耦合晶體管，對(duì)稱(chēng)注入晶體管以及互連節(jié)點(diǎn)，其中所述互連節(jié)點(diǎn)包括三個(gè)源極、兩個(gè)漏極和四個(gè)柵極。

這些和其他實(shí)施例或?qū)嵤┓绞皆谙旅鎸⒖几綀D更詳細(xì)描述。

附圖說(shuō)明

參照下面的附圖來(lái)描述本發(fā)明的非限制性和非窮盡實(shí)施例，其中除非特別指出，在所有各個(gè)視圖中，相同的附圖標(biāo)記指代相同的組件。

圖1示出直接注入(direct injection)CMOS鎖定分頻器的例示示意圖。

圖2示出對(duì)稱(chēng)注入(symmetry injection)鎖定分頻器裝置的例示示意圖。

圖3示出四端口晶體管的例示示意圖。

圖4示出用于注入鎖定分頻器電路的輸入靈敏度曲線的例示示意圖。

圖5示出注入鎖定分頻器電路的相位噪聲曲線的例示示意圖。

圖6示出用于將四個(gè)晶體管形成到晶體管單元上的例示方法。

圖7示出用于將四個(gè)晶體管形成到晶體管單元上的方法的系統(tǒng)框圖的例示示意圖，其包括將對(duì)稱(chēng)注入晶體管源極連接到地。

圖8示出包括三個(gè)源極、兩個(gè)漏極和四個(gè)柵極的對(duì)稱(chēng)注入鎖定分頻器的系統(tǒng)框圖的例示示意圖。

圖9示出包括三個(gè)源極、兩個(gè)漏極和四個(gè)柵極且其中第三源極包括地的對(duì)稱(chēng)注入鎖定分頻器的系統(tǒng)框圖的例示示意圖。

圖10示出包括三個(gè)源極、兩個(gè)漏極和四個(gè)柵極且其中第一對(duì)稱(chēng)注入晶體管和第二對(duì)稱(chēng)注入晶體管為NMOS晶體管的對(duì)稱(chēng)注入鎖定分頻器的系統(tǒng)框圖的例示示意圖。

具體實(shí)施方式

在下面的描述中，多個(gè)特定的細(xì)節(jié)被提出以提供對(duì)各個(gè)實(shí)施例的全面了解。然而，所屬技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員將認(rèn)識(shí)到，這里描述的技術(shù)可以被實(shí)施而無(wú)需一個(gè)或多個(gè)特定細(xì)節(jié)，或者帶有其他方法、組件、材料等。在其它例子中，公知的結(jié)構(gòu)、材料或操作未被示出或詳細(xì)描述，以避免模糊某些方面。

參照本說(shuō)明書(shū)全文，“一個(gè)實(shí)施例”或“一實(shí)施例”意指結(jié)合該實(shí)施例描述的特定的特征、結(jié)構(gòu)或特性被包括在至少一個(gè)實(shí)施例中。因此，出現(xiàn)在該說(shuō)明書(shū)全文的各個(gè)地方的詞語(yǔ)“在一個(gè)實(shí)施例中”、“在一個(gè)方面”或“在一實(shí)施例中”不必然指代相同的實(shí)施例。此外，在一個(gè)或多個(gè)實(shí)施例中特定 的特征、結(jié)構(gòu)或特性可以以任何合適的方式組合。

這里使用的術(shù)語(yǔ)“組件”、“系統(tǒng)”、“接口”等意圖指代計(jì)算機(jī)相關(guān)實(shí)體、硬件、軟件(例如，在執(zhí)行中)和/或固件。例如，組件可以為處理器、在處理器上運(yùn)行的進(jìn)程、對(duì)象、可執(zhí)行文件、程序、存儲(chǔ)器件和/或計(jì)算機(jī)。通過(guò)舉例說(shuō)明的方式，在服務(wù)器上運(yùn)行的應(yīng)用程序以及該服務(wù)器可以是組件。在一個(gè)進(jìn)程中可以存在一個(gè)或多個(gè)組件，并且組件可以本地化在一個(gè)計(jì)算機(jī)上和/或分布于兩個(gè)或多個(gè)計(jì)算機(jī)之間。

此外，這些組件可以通過(guò)具有存儲(chǔ)其上的各種數(shù)據(jù)存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)的各種計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)來(lái)執(zhí)行。這些組件可以例如根據(jù)具有一個(gè)或多個(gè)數(shù)據(jù)包的信號(hào)經(jīng)由本地和/或遠(yuǎn)程過(guò)程來(lái)進(jìn)行通信，(例如，來(lái)自與本地系統(tǒng)、分布式系統(tǒng)和/或網(wǎng)絡(luò)(例如，因特網(wǎng)、局域網(wǎng)和廣域網(wǎng)等)中的另一組件進(jìn)行交互的一個(gè)組件的數(shù)據(jù)經(jīng)由信號(hào)與其它系統(tǒng)進(jìn)行通信)。

作為另一個(gè)例子，組件可以為具有特定功能的裝置，特定功能由通過(guò)電氣或電子電路操作的機(jī)械零件提供；電氣或電子電路可以被一個(gè)或多個(gè)處理器執(zhí)行的軟件應(yīng)用或固件應(yīng)用操作；一個(gè)或多個(gè)處理器可以在裝置的內(nèi)部或外部并且可以執(zhí)行軟件或固件應(yīng)用的至少一部分。作為又一個(gè)例子，組件可以為通過(guò)電子組件而不需要機(jī)械零件提供特定功能的裝置；電子組件可以在其中包括一個(gè)或多個(gè)處理器來(lái)執(zhí)行軟件和/或固件，軟件和/或固件至少部分地給予了電子組件的功能。在一方面，例如在云計(jì)算系統(tǒng)中，組件可以通過(guò)虛擬機(jī)來(lái)仿真電子組件。

詞語(yǔ)“例示性”和/或“說(shuō)明性”被用在這里來(lái)意指充當(dāng)例子、實(shí)例或示例。為了避免疑惑，這里公開(kāi)的主題不限于這些例子。此外，這里描述為“例示性”和/或“說(shuō)明性”的任何方面或設(shè)計(jì)不必然被解釋為超過(guò)其他方面或設(shè)計(jì)的優(yōu)選或優(yōu)點(diǎn)，也不意指排除為所屬技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員所公知的等效例示性結(jié)構(gòu)和技術(shù)。此外，在一定程度上，術(shù)語(yǔ)“包括”、“具有”、“包含”和其他類(lèi)似的詞語(yǔ)被使用在詳細(xì)描述或權(quán)利要求中，這樣的術(shù)語(yǔ)被意圖為包括性的(以類(lèi)似于術(shù)語(yǔ)“包括”的方式作為開(kāi)放性承接詞)而不排除任何附加的或其他的要素。

如本文所使用的，術(shù)語(yǔ)“推理”或“推斷”通常是指通過(guò)經(jīng)事件和/或數(shù)據(jù)捕獲的一組觀察結(jié)果，對(duì)系統(tǒng)、環(huán)境、用戶(hù)和/或意圖的狀態(tài)進(jìn)行推理或 推斷的過(guò)程。捕獲的數(shù)據(jù)和事件可以包括用戶(hù)數(shù)據(jù)、設(shè)備數(shù)據(jù)、環(huán)境數(shù)據(jù)、來(lái)自傳感器的數(shù)據(jù)、傳感器數(shù)據(jù)、應(yīng)用數(shù)據(jù)、隱式數(shù)據(jù)、顯式數(shù)據(jù)等。例如，推斷能夠被用于識(shí)別特定背景或動(dòng)作，或能夠基于對(duì)數(shù)據(jù)和事件的考慮對(duì)感興趣的狀態(tài)產(chǎn)生概率分布。

推斷也可是指用于通過(guò)一組事件和/或數(shù)據(jù)來(lái)構(gòu)成較高層次事件的技術(shù)。這種推斷結(jié)果使得可通過(guò)一組觀察的事件和/或存儲(chǔ)的事件數(shù)據(jù)構(gòu)建新的事件或動(dòng)作，而無(wú)論這些事件在時(shí)間鄰近上是否密切相關(guān)，以及無(wú)論這些事件或數(shù)據(jù)是否來(lái)自一個(gè)或幾個(gè)事件和數(shù)據(jù)源。結(jié)合所公開(kāi)的主題，能夠結(jié)合進(jìn)行自動(dòng)和/或推斷的動(dòng)作來(lái)采用各種分類(lèi)方案和/或系統(tǒng)(如支持向量機(jī)、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)、專(zhuān)家系統(tǒng)、貝葉斯置信網(wǎng)絡(luò)、模糊邏輯以及數(shù)據(jù)融合引擎)。

另外，所公開(kāi)的主題能夠被實(shí)施為方法、設(shè)備或者制品，該方法、裝置或者制品使用標(biāo)準(zhǔn)編程和/或工程技術(shù)來(lái)產(chǎn)生軟件、固件、硬件或者其組合，以控制計(jì)算機(jī)實(shí)施所公開(kāi)的主題。本文使用的術(shù)語(yǔ)“制品”意圖涵蓋從任意計(jì)算機(jī)可讀裝置、計(jì)算機(jī)可讀載體或計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)等中可訪問(wèn)的計(jì)算機(jī)程序。例如，計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)可以包括但不限于磁性存儲(chǔ)裝置(如硬盤(pán)、軟盤(pán)、磁帶)、光盤(pán)(如壓縮盤(pán)(CD)、多功能數(shù)碼盤(pán)(DVD)、藍(lán)光光盤(pán)(Blu-ray Disc^TMBD))、智能卡、閃存裝置(如卡、棒、密鑰驅(qū)動(dòng)器(key drive))和/或仿真存儲(chǔ)裝置和/或任意上述的計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)的虛擬裝置。

作為本文呈現(xiàn)的各個(gè)實(shí)施例的概述，為了克服上面指出的傳統(tǒng)直接注入方案的不足和其他缺陷，在這里描述了各個(gè)實(shí)施例以促進(jìn)增強(qiáng)晶體管性能。

圖1-12示出能通過(guò)改進(jìn)晶體管結(jié)構(gòu)來(lái)增強(qiáng)注入鎖定分頻器的鎖定范圍的方法。為了解釋的簡(jiǎn)便，該方法(或算法)被描繪和描述為系列動(dòng)作。應(yīng)該理解，各個(gè)實(shí)施例不受限于示出的動(dòng)作和/或動(dòng)作的次序。例如，動(dòng)作可以以各種次序和/或同時(shí)發(fā)生，并且?guī)в袥](méi)有在本文呈現(xiàn)或描述的動(dòng)作。此外，為了實(shí)施該方法，可以不要求所有示出的動(dòng)作。此外，該方法可以替代性地經(jīng)由狀態(tài)圖或事件表示為系列相互關(guān)聯(lián)的狀態(tài)。此外，下文描述的方法能被存儲(chǔ)在制品(例如，計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì))上來(lái)便利于將這樣的方法傳輸和轉(zhuǎn)移到計(jì)算。如在這里使用的，術(shù)語(yǔ)制品意圖包括可以通過(guò)任何計(jì)算機(jī)可讀裝置、載體或媒介(包括非瞬時(shí)性計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì))存取的計(jì)算機(jī)程序。

現(xiàn)在參照?qǐng)D1，示出直接注入金屬氧化物半導(dǎo)體(MOS)晶體管100的例示示意圖。傳統(tǒng)的基于MOS晶體管開(kāi)關(guān)的直流注入的電路方案在圖1中示出。注入鎖定振蕩器可以包括交叉耦合n型MOS對(duì)102、中心抽頭電感(104)以及直接注入晶體管106。寄生電容吸收到LC諧振回路中。寄生電容包括交叉耦合NMOS對(duì)102的寄生電容、直接注入晶體管106的寄生電容、下一級(jí)聯(lián)的負(fù)載電容以及互連金屬路徑的寄生電容。通過(guò)測(cè)量，鎖定范圍Δω可以由下面的方程式1確定：

(方程式1)

其中V_i可以為輸入信號(hào)的振幅，α₂可以為注入晶體管的二階非線性系數(shù)，而C為諧振回路中的電容。因此，鎖定范圍可以通過(guò)減小寄生電容而得到改進(jìn)。

在注入晶體管M3的源極端子和漏極端子的直流(DC)電壓為由電源電壓(VDD)產(chǎn)生的電壓。如果M 3的柵極端子處的電壓偏置(Vbias)也是VDD，那么M3“導(dǎo)通”的時(shí)間少于注入信號(hào)的周期的一半。同時(shí)，M3的源極處的寄生電容通常不同于漏極處的寄生電容。該非對(duì)稱(chēng)性使得ILFD的性能變差。所以，為了改進(jìn)ILFD的鎖定范圍，LC回路的寄生電容將被最小化且連接諧振回路兩端的寄生電容保持對(duì)稱(chēng)性。鎖定范圍相關(guān)的第二個(gè)重要的參數(shù)在于注入功率，增大注入功率可以增大鎖定范圍。

現(xiàn)在參照?qǐng)D2，示出對(duì)稱(chēng)注入鎖定分頻器裝置的例示示意圖。圖2顯示提出的對(duì)稱(chēng)ILFD的方案。對(duì)稱(chēng)ILFD可以采用兩個(gè)注入晶體管206、208，它們的源極被連接到地218，使得注入晶體管206、208“導(dǎo)通”時(shí)間大于注入信號(hào)的周期的一半。注入電流還可以大于傳統(tǒng)的直接注入晶體管的注入電流。然而，對(duì)于相同的跨導(dǎo)放大器(gm)，在注入期間，對(duì)稱(chēng)ILFD結(jié)構(gòu)的尺寸是圖1中的單個(gè)晶體管的尺寸的兩倍，這可以引發(fā)額外的寄生電容并減小鎖定范圍。

對(duì)于傳統(tǒng)的RF NMOS晶體管結(jié)構(gòu)，每個(gè)晶體管被襯底包圍放置在深N阱的單元中。由于晶體管一般彼此間隔開(kāi)，因此摻雜到柵極區(qū)域的雜質(zhì)濃度從一個(gè)區(qū)域到另一個(gè)區(qū)域會(huì)有不同。所以在這些晶體管之間能發(fā)生閾值電壓差異，這也能導(dǎo)致電路的不對(duì)稱(chēng)，使得電路不能像設(shè)計(jì)期望的那樣工作。

圖2的對(duì)稱(chēng)ILFD可以包括交叉耦合NMOS晶體管202、204以及對(duì)稱(chēng)注入晶體管206、208，它們共享公共節(jié)點(diǎn)源極端口被連接到地218。交叉耦 合NMOS晶體管202的漏極，交叉耦合NMOS晶體管204的柵極，對(duì)稱(chēng)注入晶體管206的漏極，它們被連到節(jié)點(diǎn)210。此外，交叉耦合NMOS晶體管204的漏極，交叉耦合NMOS晶體管202的柵極，以及對(duì)稱(chēng)注入晶體管208的漏極，它們被連到節(jié)點(diǎn)212。對(duì)稱(chēng)注入晶體管206、208的柵極被連到節(jié)點(diǎn)214。所以，晶體管可以以下面的方式共享端口來(lái)減小寄生接合電容。

第一交叉晶體管202可以包括第一源極。第二交叉晶體管204可以包括第二源極，其中第一交叉晶體管202和第二交叉晶體管204被交叉耦合，并且其中第一源極和第二源極被連接到第一地216。第一交叉晶體管202和第二交叉晶體管204的交叉連接可以是僅有的交叉連接，這可以限制寄生電容。第一對(duì)稱(chēng)注入晶體管206可以包括第三源極，并且第二對(duì)稱(chēng)注入晶體管可以包括第四源極，其中第三源極和第四源極可以被連接到第二地218。第一對(duì)稱(chēng)注入晶體管206和第二對(duì)稱(chēng)注入晶體管208可以共享公共節(jié)點(diǎn)，并且所有的源極端口可以被連接到第二地218。第一節(jié)點(diǎn)210可以包括第一交叉晶體管202的第一漏極、第二交叉晶體管204的第一柵極以及第一對(duì)稱(chēng)注入晶體管206的第二漏極。第二節(jié)點(diǎn)212可以包括第二交叉晶體管204的第三漏極、第一交叉晶體管202的第二柵極以及第二對(duì)稱(chēng)注入晶體管208的第二漏極。第三節(jié)點(diǎn)214可以包括第一對(duì)稱(chēng)注入晶體管206的第三柵極以及第二對(duì)稱(chēng)注入晶體管208的第四柵極。

現(xiàn)在參照?qǐng)D3，示出四端口晶體管的例示示意圖。圖3表示如圖2所示的例示重構(gòu)的4端口晶體管，此時(shí)晶體管202、204、206、208的寬度和柵極數(shù)量相同。CMOS工藝的主要層可以參照對(duì)圖3的說(shuō)明，如下：NW是N型阱，PW是P型阱，OD是用于器件的薄氧化層，PO是用于晶體管的柵極的多晶硅，CO是將形成晶體管的OD或PO的接觸窗口，MM1是第一層金屬，VIA1是MM2和MM1之間的接觸孔，MM2是第二層金屬，VIA2是MM3和MM2之間的接觸孔，并且MM3是第三層金屬。

重構(gòu)的晶體管可以包括三個(gè)源極S1、S2和S3，兩個(gè)漏極D1和D2以及四個(gè)柵極G1、G2、G3和G4。晶體管202、206的漏極和晶體管204的柵極可以通過(guò)接觸VIA1和金屬層被直接連接到節(jié)點(diǎn)210，然后離開(kāi)(引出)晶體管單元。晶體管204、208的漏極和晶體管202的柵極可以通過(guò)接觸VIA1和金屬層被直接連接到節(jié)點(diǎn)212，然后離開(kāi)晶體管單元。晶體管204、208 的漏極和晶體管202的柵極可以通過(guò)接觸多晶硅層被直接連接到節(jié)點(diǎn)214，然后離開(kāi)晶體管單元。

如果使用傳統(tǒng)的方法(單獨(dú)晶體管)來(lái)實(shí)現(xiàn)相同的布局，則需要四個(gè)單獨(dú)的源極和漏極需要被連接。采用重構(gòu)的晶體管，可以減少一半的晶體管206、208的漏極，反之傳統(tǒng)的方法需要被連接的四個(gè)單獨(dú)的源極和漏極。此外，晶體管202、204的柵漏交叉連接沒(méi)有包含額外的線路和互連線的重疊。所以，寄生電容可以從節(jié)點(diǎn)210、212、214中最小化。因此，重構(gòu)的晶體管的ILFD的布局可以被簡(jiǎn)化來(lái)減小寄生電容，從而改進(jìn)ILFD的鎖定范圍。

參照?qǐng)D4，示出用于注入鎖定分頻器裝置的輸入靈敏度曲線的例示示意圖。圖4包括隨分頻器電路的頻率變化的最小輸入功率，這可由電路仿真得到。偏置電壓可以被設(shè)置為0.5V，這可以等于電源的電壓。當(dāng)輸入信號(hào)為0dBm時(shí)，該ILFD電路可以鎖定的范圍從53.8GHz到70.7GHz范圍內(nèi)工作。因此，ILFD電路可以在62.25GHz的中心頻率并且以大約27.15％頻率鎖定范圍進(jìn)行工作。

參照?qǐng)D5，示出注入鎖定分頻器電路的相位噪聲曲線的例示示意圖。圖5示出在沒(méi)有接收輸入信號(hào)的狀態(tài)下，隨ILFD的偏移頻率變化的相位噪聲的曲線圖。如所示，當(dāng)偏移頻率為1MHz時(shí)，相位噪聲為大約-99.9dBc/Hz。

參照?qǐng)D6，示出用于將四個(gè)晶體管形成到晶體管單元上的例示方法。在要素600，包括第一交叉晶體管和第二交叉晶體管以及第一對(duì)稱(chēng)注入晶體管和第二對(duì)稱(chēng)注入晶體管的四端口晶體管可以被形成。在要素602，第一交叉晶體管的第一漏極、第一對(duì)稱(chēng)注入晶體管的第二漏極以及第二交叉晶體管的第一柵極可以被連接到第一端口。晶體管可以共享漏極端寄生電容。在要素604，第一對(duì)稱(chēng)注入晶體管的第二柵極和第二對(duì)稱(chēng)注入晶體管的第三柵極可以被連接到第二端口。進(jìn)一步地，在要素606，第二交叉晶體管的第三漏極、第二對(duì)稱(chēng)注入晶體管的第四漏極以及第一交叉晶體管的第四柵極可以被連接到第三端口。在要素608，第一交叉晶體管的第一漏極可以與第二交叉晶體管的第一柵極可以被交叉連接；并且在要素610，第二交叉晶體管的第三漏極和第一交叉晶體管的第四柵極可以被交叉連接。

參照?qǐng)D7，示出包括將對(duì)稱(chēng)注入晶體管源極連接到地的用于將四個(gè)晶體管形成到晶體管單元上的方法的系統(tǒng)框圖的例示示意圖。在要素700，包括 第一交叉晶體管和第二交叉晶體管以及第一對(duì)稱(chēng)注入晶體管和第二對(duì)稱(chēng)注入晶體管的四端口晶體管可以被形成。在要素702，第一交叉晶體管的第一漏極、第一對(duì)稱(chēng)注入晶體管的第二漏極以及第二交叉晶體管的第一柵極可以被連接到第一端口。晶體管可以共享漏極端口寄生電容。在要素704，第一對(duì)稱(chēng)注入晶體管的第二柵極和第二對(duì)稱(chēng)注入晶體管的第三柵極可以被連接到第二端口。進(jìn)一步地，在要素706，第二交叉晶體管的第三漏極、第二對(duì)稱(chēng)注入晶體管的第四漏極以及第一交叉晶體管的第四柵極可以被連接到第三端口。在要素708，第一交叉晶體管的第一漏極可以與第二交叉晶體管的第一柵極被交叉連接；并且在要素710第二交叉晶體管的第三漏極和第一交叉晶體管的第四柵極被交叉連接。在要素712，第一對(duì)稱(chēng)注入晶體管的第一源極和第二對(duì)稱(chēng)注入晶體管的第二源極被連接到地。

參照?qǐng)D8，示出包括三個(gè)源極、兩個(gè)漏極和四個(gè)柵極的對(duì)稱(chēng)注入鎖定分頻器的系統(tǒng)框圖的例示示意圖。在要素800，包括第一源極的第一交叉晶體管可以被形成。在要素802，包括第二源極的第二交叉晶體管可以被形成，其中第一交叉晶體管和第二交叉晶體管被交叉耦合，并且其中第一源極和第二源極可以被連接到第一地。第一交叉晶體管和第二交叉晶體管的交叉連接可以為僅有的交叉連接，這可以限制寄生電容。在要素804，第一對(duì)稱(chēng)注入晶體管可以被形成，并且在要素806，第二對(duì)稱(chēng)注入晶體管可以被形成，其中第一對(duì)稱(chēng)注入晶體管和第二對(duì)稱(chēng)注入晶體管共享第三源極。在要素808，第一節(jié)點(diǎn)可以被形成，在要素810，其可以包括第二交叉晶體管的第一柵極，并在要素812，可以包括第一漏極，其中第一交叉晶體管和第一對(duì)稱(chēng)注入晶體管可以共享第一漏極。在要素814，第二節(jié)點(diǎn)可以被形成，在要素816，其可以包括第一交叉晶體管的第二柵極，并且在要素818，其可以包括第二漏極，其中第二交叉晶體管和第二對(duì)稱(chēng)注入晶體管共享第二漏極。在要素820，第三節(jié)點(diǎn)可以被形成，在要素822，其可以包括第一對(duì)稱(chēng)注入晶體管的第三柵極，并且在要素824，其可以包括第二對(duì)稱(chēng)注入晶體管的第四柵極。

參照?qǐng)D9，示出包括三個(gè)源極、兩個(gè)漏極和四個(gè)柵極且其中三個(gè)源極包括地的對(duì)稱(chēng)注入鎖定分頻器的系統(tǒng)框圖的例示示意圖。在要素900，包括第一源極的第一交叉晶體管可以被形成。在要素902，包括第二源極的第二交叉晶體管可以被形成，其中第一交叉晶體管和第二交叉晶體管被交叉耦合， 并且其中第一源極和第二源極可以被連接到第一地。第一交叉晶體管和第二交叉晶體管的交叉連接可以為僅有的交叉連接，這可以限制寄生電容。在要素904，第一對(duì)稱(chēng)注入晶體管可以被形成，并且在要素906，第二對(duì)稱(chēng)注入晶體管可以被形成，其中第一對(duì)稱(chēng)注入晶體管和第二對(duì)稱(chēng)注入晶體管共享第三源極。

在要素908，第一節(jié)點(diǎn)可以被形成，在要素910，其可以包括第二交叉晶體管的第一柵極，并且在要素912，可以包括第一漏極，其中第一交叉晶體管和第一對(duì)稱(chēng)注入晶體管可以共享第一漏極。在要素914，第二節(jié)點(diǎn)可以被形成，在要素916，其可以包括第一交叉晶體管的第二柵極，并且在要素918，其可以包括第二漏極，其中第二交叉晶體管和第二對(duì)稱(chēng)注入晶體管共享第二漏極。在要素920，第三節(jié)點(diǎn)可以被形成，在要素922，其可以包括第一對(duì)稱(chēng)注入晶體管的第三柵極，并且在要素924，其可以包括第二對(duì)稱(chēng)注入晶體管的第四柵極。進(jìn)一步地，在要素926，第三源極可以包括地。

參照?qǐng)D10，示出包括三個(gè)源極、兩個(gè)漏極和四個(gè)柵極且其中第一對(duì)稱(chēng)注入晶體管和第二對(duì)稱(chēng)注入晶體管可為N型金屬氧化物半導(dǎo)體場(chǎng)效應(yīng)(NMOS)晶體管的對(duì)稱(chēng)注入鎖定分頻器的系統(tǒng)框圖的例示示意圖。在要素1000，包括第一源極的第一交叉晶體管可以被形成。在要素1002，包括第二源極的第二交叉晶體管可以被形成，其中第一交叉晶體管和第二交叉晶體管可以被交叉耦合，并且其中第一源極和第二源極可以被連接到第一地。第一交叉晶體管和第二交叉晶體管的交叉連接可以為僅有的交叉連接，這可以限制寄生電容。

在要素1004，第一對(duì)稱(chēng)注入晶體管可以被形成，并且在要素1006，第二對(duì)稱(chēng)注入晶體管可以被形成，其中第一對(duì)稱(chēng)注入晶體管和第二對(duì)稱(chēng)注入晶體管共享第三源極。在要素1008，第一節(jié)點(diǎn)可以被形成，在要素1010，其可以包括第二交叉晶體管的第一柵極，并且在要素1012，可以包括第一漏極，其中第一交叉晶體管和第一對(duì)稱(chēng)注入晶體管可以共享第一漏極。在要素1014，第二節(jié)點(diǎn)可以被形成，在要素1016，其可以包括第一交叉晶體管的第二柵極，并且在要素918，其可以包括第二漏極，其中第二交叉晶體管和第二對(duì)稱(chēng)注入晶體管共享第二漏極。在要素1020，第三節(jié)點(diǎn)可以被形成，在要素1022，其可以包括第一對(duì)稱(chēng)注入晶體管的第三柵極，并且在要素1024，其可以包括第二對(duì)稱(chēng)注入晶體管的第四柵極。進(jìn)一步地，在要素1026，第一對(duì)稱(chēng)注入晶 體管和第二對(duì)稱(chēng)注入晶體管可以為NMOS晶體管。

本發(fā)明的所示實(shí)施例的以上描述(包括摘要中描述的內(nèi)容)不意圖窮盡的或?qū)⑺_(kāi)的實(shí)施例限制為所公開(kāi)的具體形式。雖然在這里處于示例性的目的描述了特定實(shí)施例和示例，然而相關(guān)技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員能夠認(rèn)識(shí)到，在這些實(shí)施例和示例的范圍內(nèi)考慮的各種變型是可行的。

就這一點(diǎn)而言，雖然在這里結(jié)合各種實(shí)施例和相應(yīng)附圖描述了主題，在適用情況下，應(yīng)當(dāng)理解在不偏離主題的情況下，能夠使用其它類(lèi)似的實(shí)施例或能夠?qū)λ枋龅膶?shí)施例作出變型和添加以進(jìn)行與所公開(kāi)的主題相同、相似、替代或可替換的功能。因此，所公開(kāi)的主題不應(yīng)當(dāng)局限于這里描述的任何單一實(shí)施例，而應(yīng)當(dāng)根據(jù)下文所附權(quán)利要求書(shū)的廣度和范圍來(lái)理解。