Система схемотехнического моделирования и проектирования Design Center


МОП-транзисторы - часть 7


–  распределение заряда обедненной области между стоком и истоком;

–  неоднородное легирование для транзисторов, изготовленных с применением ионной имплантации%

–  модуляция длины канала;

–  подпороговая проводимость;

–  зависимость всех параметров от геометрии транзистора.

В модели BSIM ток стока представляется суммой токов сильной и слабой инверсии (подпороговый режим):

 

 

Idrain = Idrain

 + Idrain
.

 

Это позволяет обеспечить непрерывность первых производных и за счет этого значительно улучшить сходимость расчета статического режима по сравнению с моделями 2- и 3-го уровня.

В режиме сильной инверсии пороговое напряжение определяется выражением

 

Vto = VFB + PHI + K1

 - K2·(PHI-Vbs) -
·Vds.

 

Параметр K1 сходен с параметром GAMMA в модели первого уровня. Параметры К1, К2 совместно моделируют неоднородность легирования. Параметр ETA частично моделирует уменьшение длины канала и порогового напряжения из-за статической индукции.

Ток стока в режиме сильной инверсии определяется  следующими соотношениями.

В режиме отсечки (Vgs

Vto) Idrain
=0.

В линейной области (Vgs>Vto и 0<Vds<VDsat)

 

 

где

 

 

Непривычный вид формулы для параметра a

связан с тем, что применена дробно-полиномиальная аппроксимация хорошо известной трансцендентной зависимости a=2/3·[(Vds+PHI-Vbs)

-(PHI-Vbs)
].

В режиме насыщения (Vgs>Vto и Vds

VDsat)

 

 

где

 - скорость

носителей,

VDsat = (Vgs - Vto)/(a

) –  напряжение насыщения.

 

Составляющая тока стока за счет слабой инверсии равна

 

где

 

Показатель степени 1,8 выбран экспериментально для наилучшей совместимости с составляющей тока сильной инверсии. Параметры подпорогового режима N0, NB и ND определяют коэффициент наклона подпороговой характеристики

 

n = N0 + NB·Vbs + ND·Vds.

 

Параметры VFB, PHI, K1 и K2 считаются не зависимыми от режима по постоянному току. Остальные параметры рассчитываются по формулам

 




Начало  Назад  Вперед