Kurzkanal-Schwellenspannungsreduzierung VLSI Lösung

SCHRITT 0: Zusammenfassung vor der Berechnung
Gebrauchte Formel
Reduzierung der Schwellenspannung im kurzen Kanal = (sqrt(2*[Charge-e]*[Permitivity-silicon]*[Permitivity-vacuum]*Akzeptorkonzentration*abs(2*Oberflächenpotential))*Verbindungstiefe)/(Oxidkapazität pro Flächeneinheit*2*Kanallänge)*((sqrt(1+(2*Pn-Übergangsverarmungstiefe mit Quelle)/Verbindungstiefe)-1)+(sqrt(1+(2*Erschöpfungstiefe des Pn-Übergangs mit Abfluss)/Verbindungstiefe)-1))
ΔVT0 = (sqrt(2*[Charge-e]*[Permitivity-silicon]*[Permitivity-vacuum]*NA*abs(2*Φs))*xj)/(Coxide*2*L)*((sqrt(1+(2*xdS)/xj)-1)+(sqrt(1+(2*xdD)/xj)-1))
Diese formel verwendet 3 Konstanten, 2 Funktionen, 8 Variablen
Verwendete Konstanten
[Permitivity-silicon] - Permittivität von Silizium Wert genommen als 11.7
[Permitivity-vacuum] - Permittivität des Vakuums Wert genommen als 8.85E-12
[Charge-e] - Ladung eines Elektrons Wert genommen als 1.60217662E-19
Verwendete Funktionen
sqrt - Eine Quadratwurzelfunktion ist eine Funktion, die eine nicht negative Zahl als Eingabe verwendet und die Quadratwurzel der gegebenen Eingabezahl zurückgibt., sqrt(Number)
abs - Der Absolutwert einer Zahl ist ihr Abstand von Null auf der Zahlenlinie. Es handelt sich immer um einen positiven Wert, da er die Größe einer Zahl ohne Berücksichtigung ihrer Richtung darstellt., abs(Number)
Verwendete Variablen
Reduzierung der Schwellenspannung im kurzen Kanal - (Gemessen in Volt) - Unter Kurzkanal-Schwellenspannungsreduzierung versteht man eine Verringerung der Schwellenspannung des MOSFET aufgrund des Kurzkanaleffekts.
Akzeptorkonzentration - (Gemessen in 1 pro Kubikmeter) - Unter Akzeptorkonzentration versteht man die Konzentration von Akzeptor-Dotierstoffatomen in einem Halbleitermaterial.
Oberflächenpotential - (Gemessen in Volt) - Das Oberflächenpotential ist ein Schlüsselparameter bei der Bewertung der Gleichstromeigenschaft von Dünnschichttransistoren.
Verbindungstiefe - (Gemessen in Meter) - Die Übergangstiefe ist definiert als der Abstand von der Oberfläche eines Halbleitermaterials bis zu dem Punkt, an dem eine signifikante Änderung der Konzentration von Dotierstoffatomen auftritt.
Oxidkapazität pro Flächeneinheit - (Gemessen in Farad pro Quadratmeter) - Die Oxidkapazität pro Flächeneinheit ist definiert als die Kapazität pro Flächeneinheit der isolierenden Oxidschicht, die das Metallgate vom Halbleitermaterial trennt.
Kanallänge - (Gemessen in Meter) - Die Kanallänge bezieht sich auf die physikalische Länge des Halbleitermaterials zwischen den Source- und Drain-Anschlüssen innerhalb der Transistorstruktur.
Pn-Übergangsverarmungstiefe mit Quelle - (Gemessen in Meter) - Die Verarmungstiefe des Pn-Übergangs mit Quelle ist definiert als der Bereich um einen PN-Übergang, in dem Ladungsträger aufgrund der Bildung eines elektrischen Feldes verarmt sind.
Erschöpfungstiefe des Pn-Übergangs mit Abfluss - (Gemessen in Meter) - Die Verarmungstiefe des Pn-Übergangs mit Drain ist definiert als die Ausdehnung des Verarmungsbereichs in das Halbleitermaterial in der Nähe des Drain-Anschlusses.
SCHRITT 1: Konvertieren Sie die Eingänge in die Basiseinheit
Akzeptorkonzentration: 1E+16 1 pro Kubikzentimeter --> 1E+22 1 pro Kubikmeter (Überprüfen sie die konvertierung ​hier)
Oberflächenpotential: 6.86 Volt --> 6.86 Volt Keine Konvertierung erforderlich
Verbindungstiefe: 2 Mikrometer --> 2E-06 Meter (Überprüfen sie die konvertierung ​hier)
Oxidkapazität pro Flächeneinheit: 0.0703 Mikrofarad pro Quadratzentimeter --> 0.000703 Farad pro Quadratmeter (Überprüfen sie die konvertierung ​hier)
Kanallänge: 2.5 Mikrometer --> 2.5E-06 Meter (Überprüfen sie die konvertierung ​hier)
Pn-Übergangsverarmungstiefe mit Quelle: 0.314 Mikrometer --> 3.14E-07 Meter (Überprüfen sie die konvertierung ​hier)
Erschöpfungstiefe des Pn-Übergangs mit Abfluss: 0.534 Mikrometer --> 5.34E-07 Meter (Überprüfen sie die konvertierung ​hier)
SCHRITT 2: Formel auswerten
Eingabewerte in Formel ersetzen
ΔVT0 = (sqrt(2*[Charge-e]*[Permitivity-silicon]*[Permitivity-vacuum]*NA*abs(2*Φs))*xj)/(Coxide*2*L)*((sqrt(1+(2*xdS)/xj)-1)+(sqrt(1+(2*xdD)/xj)-1)) --> (sqrt(2*[Charge-e]*[Permitivity-silicon]*[Permitivity-vacuum]*1E+22*abs(2*6.86))*2E-06)/(0.000703*2*2.5E-06)*((sqrt(1+(2*3.14E-07)/2E-06)-1)+(sqrt(1+(2*5.34E-07)/2E-06)-1))
Auswerten ... ...
ΔVT0 = 0.467200582407994
SCHRITT 3: Konvertieren Sie das Ergebnis in die Ausgabeeinheit
0.467200582407994 Volt --> Keine Konvertierung erforderlich
ENDGÜLTIGE ANTWORT
0.467200582407994 0.467201 Volt <-- Reduzierung der Schwellenspannung im kurzen Kanal
(Berechnung in 00.020 sekunden abgeschlossen)

Credits

Creator Image
Erstellt von Priyanka Patel
Lalbhai Dalpatbhai College für Ingenieurwissenschaften (LDCE), Ahmedabad
Priyanka Patel hat diesen Rechner und 25+ weitere Rechner erstellt!
Verifier Image
Geprüft von Santhosh Yadav
Dayananda Sagar College of Engineering (DSCE), Banglore
Santhosh Yadav hat diesen Rechner und 50+ weitere Rechner verifiziert!

VLSI-Materialoptimierung Taschenrechner

Body-Effect-Koeffizient
​ LaTeX ​ Gehen Körpereffektkoeffizient = modulus((Grenzspannung-Schwellenspannung DIBL)/(sqrt(Oberflächenpotential+(Potenzialdifferenz des Quellkörpers))-sqrt(Oberflächenpotential)))
DIBL-Koeffizient
​ LaTeX ​ Gehen DIBL-Koeffizient = (Schwellenspannung DIBL-Grenzspannung)/Drain-to-Source-Potenzial
Kanalladung
​ LaTeX ​ Gehen Kanalgebühr = Gate-Kapazität*(Gate-zu-Kanal-Spannung-Grenzspannung)
Kritische Spannung
​ LaTeX ​ Gehen Kritische Spannung = Kritisches elektrisches Feld*Elektrisches Feld über die Kanallänge

Kurzkanal-Schwellenspannungsreduzierung VLSI Formel

​LaTeX ​Gehen
Reduzierung der Schwellenspannung im kurzen Kanal = (sqrt(2*[Charge-e]*[Permitivity-silicon]*[Permitivity-vacuum]*Akzeptorkonzentration*abs(2*Oberflächenpotential))*Verbindungstiefe)/(Oxidkapazität pro Flächeneinheit*2*Kanallänge)*((sqrt(1+(2*Pn-Übergangsverarmungstiefe mit Quelle)/Verbindungstiefe)-1)+(sqrt(1+(2*Erschöpfungstiefe des Pn-Übergangs mit Abfluss)/Verbindungstiefe)-1))
ΔVT0 = (sqrt(2*[Charge-e]*[Permitivity-silicon]*[Permitivity-vacuum]*NA*abs(2*Φs))*xj)/(Coxide*2*L)*((sqrt(1+(2*xdS)/xj)-1)+(sqrt(1+(2*xdD)/xj)-1))
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