kanavan Pituusmodulaatio MOSFETISSA (VLSI Design)

Posted on by admin

terminologia:

  • IDS = virta viemäristä lähteeseen tai tyhjennys-Lähdevirta
  • VDS = tyhjennys lähteeseen
  • l = kanavan pituus

nyt ideaalitapauksessa kyllästysalueella IDS itsenäistyy VDS: stä eli kyllästysalueella kanava nipistetään pois tyhjennyspäässä eikä VDS: n lisäyksellä ole vaikutusta kanavan muotoon.

mutta käytännössä VDS: n lisääntyminen vaikuttaa kanavaan. Kyllästysalueella VDS: n kasvaessa kanavan nipistyspistettä siirretään hieman pois viemäristä, kohti lähdettä, kun tyhjennyselektronikenttä ”työntää” sitä takaisin. Käänteinen vinouma-alue laajenee ja tehollinen kanavan pituus pienenee ∆L: llä VDS: n lisääntyessä.

näin kanava ei enää ”kosketa” viemäriä ja saa epäsymmetrisen muodon, joka on ohuempi Viemärin päässä. Tätä ilmiötä kutsutaan kanavan pituusmodulaatioksi.

kanavan pituus modulaatio MOSFET

siten kanavan pituusmodulaatio voidaan määritellä kanavan (L) pituuden muutoksena tai pienenemisenä, joka johtuu kyllästysalueella tapahtuvasta poistuman lähdejännitteen (VDS) lisääntymisestä.

isoissa laitteissa tämä vaikutus on mitätön, mutta lyhyemmissä laitteissa ∆L / L tulee tärkeäksi. Myös kyllästymisalueella johtuen kanavan pituusmodulaatiosta IDS kasvaa VDS: n kasvaessa ja kasvaa myös kanavan pituuden l pienenemisen myötä.

jännite-virtakäyrä ei ole enää Tasainen tällä alueella.

tyhjennysvirran kanavan pituus modulaatio on annettu:

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

derivointi:

kanavan pituus modulaatio johtaminen

jotta voidaan ottaa huomioon ID: n riippuvuus VDS: stä kyllästysalueella, korvaa L: llä L – ∆L. tiedämme, että kyllästysalueella valuvirta lähteelle (IDS = ID) saadaan:

{I_{D} = \frac{kW}{2L} (v_{GS} - v_{T})^{2}}

{I_{D} = \left (\frac{K}{2}\right)\left (\frac{W}{L- \ triangle l}\right) (v_{GS} - V_{T})^{2}}

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

olettaen {\frac{\triangle L}{L} 1}

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

Since ∆L increases with increase in VDS

{\kolmio l\propto v_{DS}}

tai

{\kolmio L = \lambda^ { '} v_{DS}}

jossa {\lambda^{ '}} = prosessitekniikkaparametri yksiköllä µm / V.

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

siksi,

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

jossa,

{\frac{\lambda^{ ' }} {L} = \lambda} = prosessitekniikkaparametri yksiköllä V-1

{I_{Dsat} = \left (\frac{kW}{2L}\right) (v_{GS} - v_{T})^{2}}

Vastaa

Sähköpostiosoitettasi ei julkaista.