kanal længde modulering i MOSFET (VLSI Design)

Posted on by admin

terminologi:

  • IDS = strøm fra afløb til kilde eller afløb-kildestrøm
  • VDS = afløb til kildespænding
  • L = kanalens længde

nu for det ideelle tilfælde, i mætningsområdet, bliver IDS uafhængig af VDS, dvs.i mætningsområdet klemmes kanalen af ved afløbsenden, og en yderligere stigning i VDS har ingen indflydelse på kanalens form.

men i praksis påvirker stigningen i VDS kanalen. I mætningsområdet, når VDS øges, flyttes kanalens klemningspunkt lidt væk fra afløbet mod kilden, når drænelektronfeltet “skubber” det tilbage. Den omvendte forspændingsudtømningsregion udvides, og den effektive kanallængde falder med en mængde af liter L for en stigning i VDS.

således “rører” kanalen ikke længere afløbet og får en asymmetrisk form, der er tyndere ved afløbsenden. Dette fænomen er kendt som kanallængdemodulation.

kanal længde graduering i mosfet

kanallængdemodulation kan således defineres som ændring eller reduktion i længden af kanalen (L) på grund af stigning i afløbet til kildespænding (VDS) i mætningsområdet.

i store enheder er denne effekt ubetydelig, men for kortere enheder bliver l/l vigtig. Også i mætningsområdet på grund af kanallængdemodulation øges IDS med stigning i VDS og øges også med faldet i kanallængde L.

spændingsstrømskurven er ikke længere flad i dette område.

afløbsstrømmen med kanallængdemodulation er givet af:

\boks{i_{DS} = I_{D} = I_{Dsat} (1 + \lambda V_{DS})}

afledning:

kanal længde graduering afledning

for at redegøre for afhængigheden af ID på VDS i mætningsområdet skal du erstatte L med L-L. Vi ved, at i mætningsområdet er afløb til kildestrøm (IDS = ID) givet af:

{I_{D} = \frac{2L} (V_{GS} - v_{t})^{2}}

{I_{D} = \venstre (\frac{k}{2} \ højre) \ venstre (\frac{v}{L - \ trekant L} \ højre) (V_{GS} - v_{t})^{2}}

{I_{d} = \left (\frac{k}{2L} \ right) \ left (\frac{v}{1- \ frac {\triangle L}{L}} \ right) (V_{GS} - v_{t})^{2}}

antages {\frac {\triangle L} {L} 1}

{I_{d} =\left (\frac{2L} \ right) \ left ({1 + \frac {\triangle L}{L}} \ right) (V_{GS} - v_{t})^{2}}

da LARP l stiger med stigning i VDS

{\trekant L \ propto V_{DS}}

eller

{\triangle L= \ lambda^ { '} V_{DS}}

hvor, {\lambda^{ '}} = procesteknologiparameter med enhed karrm / V.

{I_{d}=\left (\frac{2L} \ right) \ left ({1 + \frac {\lambda^{ '} V_{DS}}{L}} \ right) (V_{GS} - v_{t})^{2}}

derfor,

\boks{i_{DS} = I_{D} = I_{Dsat} (1 + \lambda V_{DS})}

hvor,

{\frac {\lambda^{ ' }} {L} = \ lambda} = procesteknologiparameter med Enhed V-1

{I_{Dsat}=\venstre(\frac{2L}\højre)(V_{GS} - v_{t})^{2}}

Skriv et svar

Din e-mailadresse vil ikke blive publiceret.