本次电路实现的是CMOS反相器，就是用MOS管来实现电路功能，它们的电路连接方式如图2.2-1所示：
图2.2-1
分析其工作原理，当输入为高电平是，NMOS管M1导通，PMOS管M2截止，这时通过NMOS管M1的电流仅仅是PMOS管M2的漏电流。这个漏电流非常小，流过处于导通状态的NMOS管M1，在NMOS管MI上的电压降非常小，似的输出电压十分接近0V。当输入为低电平时，情况刚好相反，PMOS管M2导通，NMOS管M1截止，这时通过PMOS管M2的电流仅是NMOS管M1的漏电流，在PMOS管M2 上的电压降非常小，所以使得电压VOH = VDD。其真值表和相应的MOS导通情况如图2.2-2所示： A 1 0 M1 M2 导通 截止 截止 导通 F 0 1 图2.2-2
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2.2.2 LTspice电路仿真结果
图2.2-3
从仿真图可以看出，仿真结果满足CMOS反相器的直流特性：输入高电平输出低电平，输入低电平，输出高电平即F=A。
三、LASI版图设计
3.1 LASI软件简介
LASIS是一个通用的IC布线和设计系统。LASI可以用于各种电路的设计和布线，LASI的图形功能很强，能够输入原理图并对其进行分析。LASI由一个主要的画图主程序和几个工具程序组成。包括GDS、CIF、DXF格式转换工具、位图格式的设计规则检查工具和一个能从原理图提取SPICE文件的图形化的SHPICE编译器。LASI在80年代中被作者用来在MS-DOS下作为自己设计IC的软件，后来作者开发了WINDOWS下的LASI。LASI本身不
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支持SPICE仿真，但是LASI能够与现有很好的SPICE仿真工具集成。另外，LASI作为一个开放式的项目，相关的电路资源丰富。
3.2版图设计原理
(1)P型半导体
也称为空穴型半导体。P型半导体即空穴浓度远大于自由电子浓度的杂质半导体。
在纯净的硅晶体中掺入三价元素（如硼），使之取代晶格中硅原子的位置，就形成P型半导体。在P型半导体中，空穴为多子，自由电子为少子，主要靠空穴导电。由于P型半导体中正电荷量与负电荷量相等，故P型半导体呈电中性。空穴主要由杂质原子提供，自由电子由热激发形成。掺入的杂质越多，多子（空穴）的浓度就越高，导电性能就越强。
(2)N型半导体
也称为电子型半导体。N型半导体即自由电子浓度远大于空穴浓度的杂质半导体。
在纯净的硅晶体中掺入Ⅴ族元素（如磷、砷、锑等），使之取代晶格中硅原子的位置，就形成了N型半导体。这类杂质提供了带负电（Negative）的电子载流子，称他们为施主杂质或n型杂质。在N型半导体中，自由电子为多子，空穴为少子，主要靠自由电子导电，由于N型半导体中正电荷量与负电荷量相等，故N型半导体呈电中性。自由电子主要由杂质原子提供，空穴由热激发形成。掺入的杂质越多，多子（自由电子）的浓度就越高，导电性能就越强。
3.3 LASI的版图设计
首先，打开已安装好的版图设计软件LASI7，新建一个文件为Me（我自己命名的）；之后设置不同图案表示的不同物质层（ATTr）如图3.3-1和几何尺寸（cnfg）如图3.3-2。
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图3.3-1
图3.3-2 版图设计流程：
（1）制作N阱；选右边的按钮菜单一menu1（menu1和menu2可以单击切换），Add-> Obj(双击Box) ->Layr -> Nwel画出N阱。（下面步骤同样方法可画出）
（2）制作有源区active；
（3）和以上的步骤一样制作多晶硅栅极polysilicon； （4）形成N型掺杂区N-select； （5）形成P型掺杂区P-select； （6）制作接触孔contact； （7）制作金属互连线；
这样就完成了版图的设计，设计后的版图如图3.3-3：
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图 3.3-3
试验中，可通过Menu1 和Menu2菜单中的按钮对图形进行编辑，最终还要对其进行DRC和ERC检查。
四、实验结果分析
我最终的实验结果基本满足CMOS反相器设计要求，但由于初次使用Lasi和LTspice软件对里面的一些功能不是很熟悉，总需要查阅很多资料，使得进度很慢，试验完成时间拖得有些久。最终完成了实验可我总觉得还有些不足。还有就是本次试验的电路过于简单，对于复杂的电路设计起来会更考验人，这有待于以后自己的尝试。
五、结束语
本次试验虽然电路简单，可是由于使用了两个新的软件，使得实验做得不是很顺畅，我很用心的做完了CMOS仿真及版图设计，虽然用的时间有点长，但我觉得很值，因为我又掌握了两种新的软件，同时对CMOS集成电路有了更深的认识。同时在查阅相关资料的过程中，我又学到了许多新的东西。LTspice和Lasi都是比较好用的仿真和版图设计软件。
同时很感谢老师课上耐心细致的讲解使我在实验中思路更清晰。也感谢同学们对我的帮助，遇到不懂的问题，他们也耐心解答，使我做实验的时候不那么费劲了 。
参考文献
[1] 梁竹关 赵东风.2011.MOS管集成电路设计. 北京：科学出版社 [2]陈中建.2006.CMOS电路设计、布局与仿真. 北京：机械工业出版社
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