o Comprimento do Canal de Modulação no MOSFET (VLSI Design)

Terminologia:

  • IDS = corrente de dreno para fonte OU dreno-fonte de corrente
  • VDS = dreno para fonte de tensão
  • L = comprimento do canal

Agora para o caso ideal, na região de saturação, IDENTIFICAÇÕES torna-se independente da VDS i.e. na região de saturação do canal é comprimido para fora na drenagem final, e mais um aumento de VDS não tem efeito sobre o canal da forma.

mas, na prática, o aumento de VDS afeta o canal. Na região de saturação, quando VDS aumenta, o ponto de pinch-off do canal é movido ligeiramente para longe do dreno, para a fonte como o campo de elétrons do dreno “empurra” para trás. The reverse bias depletion region widens and the effective channel length decreases by an amount of ∆L for an increase in VDS.

assim, o canal já não” toca ” o ralo e adquire uma forma assimétrica que é mais fina na extremidade do ralo. Este fenômeno é conhecido como modulação de comprimento do canal.

modulação do comprimento do canal em mosfet

assim, a modulação do comprimento do canal pode ser definida como a mudança ou redução no comprimento do canal (L) devido ao aumento do dreno para Tensão de fonte (VDS) na região de saturação.

em dispositivos grandes, este efeito é negligenciável, mas para dispositivos mais curtos ∆l/L torna-se importante. Também na região de saturação devido à modulação do comprimento do canal, o IDS aumenta com o aumento do VDS e também aumenta com a diminuição do comprimento do canal L.

a curva tensão-corrente já não é plana nesta região.

O dreno de corrente com a modulação do comprimento do canal é dada por:

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

DERIVAÇÃO:

o comprimento do canal de modulação de derivação

Para ter em conta a dependência de IDENTIFICAÇÃO em VDS na região de saturação, substituir L pela L – ∆L. sabemos que na região de saturação, de dreno para fonte de corrente (ID = ID) é dada por:

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

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

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

Supondo {\frac{\triângulo L}{L} 1}

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

Desde ∆L aumenta com o aumento de VDS

{\triângulo L\propto V_{DS}}

OU

{\triângulo L= \lambda^{'} V_{DS}}

onde, {\lambda^{'}} = processo de parâmetro da tecnologia com a unidade µm/V.

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

portanto,,

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

onde,

{\frac{\lambda^{'}}{L} = \lambda} = tecnologia de processo de parâmetro com unidade V-1

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

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