Modulazione della Lunghezza di Canale MOSFET (VLSI)

Terminologia:

  • ID = corrente di drain di origine O di scolo-fonte di corrente
  • VDS = scarico acqua di sorgente di tensione
  • L = lunghezza del canale

Ora, per il caso ideale, nella regione di saturazione, ID diventa indipendente di VDS, cioè nella regione di saturazione del canale è pizzicato fuori al drenaggio fine, e un ulteriore aumento nel VDS non ha alcun effetto sul canale di forma.

Ma in pratica l’aumento dei VDS influisce sul canale. Nella regione di saturazione, quando il VDS aumenta, il punto di pinch-off del canale viene spostato leggermente dallo scarico, verso la sorgente mentre il campo di elettroni di scarico “lo spinge” indietro. La regione di deplezione del bias inverso si allarga e la lunghezza effettiva del canale diminuisce di una quantità di L L per un aumento di VDS.

Così il canale non “tocca” più lo scarico e acquista una forma asimmetrica che è più sottile all’estremità di scarico. Questo fenomeno è noto come modulazione della lunghezza del canale.

Lunghezza del canale modulazione in mosfet

Quindi la modulazione della lunghezza del canale può essere definita come la variazione o la riduzione della lunghezza del canale (L) dovuta all’aumento della tensione di scarico alla sorgente (VDS) nella regione di saturazione.

Nei dispositivi di grandi dimensioni, questo effetto è trascurabile, ma per i dispositivi più brevi becomes L/L diventa importante. Anche nella regione di saturazione a causa della modulazione della lunghezza del canale, IDS aumenta con l’aumento di VDS e aumenta anche con la diminuzione della lunghezza del canale L.

La curva tensione-corrente non è più piatta in questa regione.

Lo scarico di corrente con lunghezza di canale di modulazione è dato da:

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

DERIVAZIONE:

lunghezza del canale di modulazione di derivazione

per tenere conto della dipendenza della ID VDS in regione di saturazione, sostituire L L – ∆L., sappiamo che nella regione di saturazione, di scarico, per la fonte di corrente (ID = ID) è dato da:

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

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

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

Supponendo {\frac{\triangolo L}{L} 1}

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

Poiché ∆L aumenta con l’aumento del VDS

{\triangolo L\propto V_{DS}}

O

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

dove {\lambda^{'}} = tecnologia di processo parametro con unità µm/V.

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

quindi,

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

dove,

{\frac{\lambda^{'}}{L} = \lambda} = tecnologia di processo parametro unitario V-1

{I_{Dsat}=\left(\frac{kW}{2}\right)(V_{GS} - V_{t})^{2}}

Lascia un commento

Il tuo indirizzo email non sarà pubblicato.