Система схемотехнического моделирования и проектирования Design Center


МОП-транзисторы - часть 4


Vt=kT/q – температурный потенциал p–n-перехода.

Приведем далее соотношения, общие для всех моделей МОП-транзистора:

крутизна управления по затвору KP=UO·Cox;

крутизна проходной характеристики МОП-транзистора Beta=0,5·KP·W/L;

удельная емкость окисла Cox=EPSox/TOX;

коэффициент влияния потенциала подложки на пороговое напряжение

поверхностный потенциал

PHI=2Vt·ln(Na/Ni),

где Na=10

·NSS – уровень легирования подложки, Ni

– собственная концентрация носителей, определяемая уравнением

Ni

=1,5·10
·T
·exp(-Eg/Vt) (при T=300K   Ni=1,45·10
 м
);

Fp=

PHI/2 – нормированный уровень Ферми (электростатический потенциал, при комнатной температуре и концентрации примесей порядка 10
   Fp~0,3 В);

 

VTNOM=Vi

GAMMA
 – пороговое напряжение при нулевом смещении Vbs=0 (знак "+" соответствует подложке n-типа, а знак "–" подложке p-типа),

 

Vbi=Ws-10

·NSS·q/Cox,

Ws=Wg-(Fp+3,25+0,5·EG),

 

где Vbi, Ws – ширина запрещенных зон подложки и неметаллического оксида,

Eg=1,16-0,000702·T

/(T+1108) – нормированная ширина запрещенной зоны;

 

 – нормированная глубина обедненного слоя (индуцированного слоя);

 

 – удельная емкость pn-перехода;

Leff=L-2·LD – эффективная длина канала;

Weff=W-2·WD – эффективная ширина канала;

CGBO=Cox·Leff – удельная емкость перекрытия затвор–подложка;

CGDO=Cox·Ldd – удельная емкость перекрытия затвор–сток;

CGSO=Cox·Lds – удельная емкость перекрытия затвор–исток, где Ldd и Lds – длины боковых поверхностей диффузии в областях стока и истока; очевидно, что для большинства транзисторов CGDO=CGSO;

CJSW=CJ·LD – удельная емкость боковой поверхности перехода;

CBS=CJ·AS – емкость перехода исток-подложка при нулевом смещении;

CBD=CJ·AD – емкость перехода сток-подложка при нулевом смещении.

Пользователь может задать значения CBS и CBD либо AS и AD. Если эти параметры не заданы, то они приравниваются нулю.

Параметры электрических схем замещения KP, GAMMA, PHI и пр. рассчитываются по приведенным выше формулам через физические параметры NSUB, TOX и др., если в описании модели МОП-транзистора с помощью директивы .MODEL отсутствует какой-либо параметр.




Начало  Назад  Вперед



Книжный магазин