Reducción de voltaje de umbral de canal corto VLSI Solución

PASO 0: Resumen del cálculo previo
Fórmula utilizada
Reducción de voltaje de umbral de canal corto = (sqrt(2*[Charge-e]*[Permitivity-silicon]*[Permitivity-vacuum]*Concentración de aceptor*abs(2*Potencial de superficie))*Profundidad de unión)/(Capacitancia de óxido por unidad de área*2*Longitud del canal)*((sqrt(1+(2*Profundidad de agotamiento de la unión Pn con fuente)/Profundidad de unión)-1)+(sqrt(1+(2*Profundidad de agotamiento de la unión PN con drenaje)/Profundidad de unión)-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))
Esta fórmula usa 3 Constantes, 2 Funciones, 8 Variables
Constantes utilizadas
[Permitivity-silicon] - Permitividad del silicio Valor tomado como 11.7
[Permitivity-vacuum] - Permitividad del vacío Valor tomado como 8.85E-12
[Charge-e] - carga de electrones Valor tomado como 1.60217662E-19
Funciones utilizadas
sqrt - Una función de raíz cuadrada es una función que toma un número no negativo como entrada y devuelve la raíz cuadrada del número de entrada dado., sqrt(Number)
abs - El valor absoluto de un número es su distancia al cero en la recta numérica. Siempre es un valor positivo, ya que representa la magnitud de un número sin tener en cuenta su dirección., abs(Number)
Variables utilizadas
Reducción de voltaje de umbral de canal corto - (Medido en Voltio) - La reducción de voltaje de umbral de canal corto se define como una reducción en el voltaje de umbral de MOSFET debido al efecto de canal corto.
Concentración de aceptor - (Medido en 1 por metro cúbico) - La concentración del aceptor se refiere a la concentración de átomos dopantes aceptores en un material semiconductor.
Potencial de superficie - (Medido en Voltio) - El potencial de superficie es un parámetro clave en la evaluación de la propiedad de CC de los transistores de película delgada.
Profundidad de unión - (Medido en Metro) - La profundidad de unión se define como la distancia desde la superficie de un material semiconductor hasta el punto donde se produce un cambio significativo en la concentración de átomos dopantes.
Capacitancia de óxido por unidad de área - (Medido en Farad por metro cuadrado) - La capacitancia de óxido por unidad de área se define como la capacitancia por unidad de área de la capa de óxido aislante que separa la puerta metálica del material semiconductor.
Longitud del canal - (Medido en Metro) - La longitud del canal se refiere a la longitud física del material semiconductor entre los terminales de fuente y drenaje dentro de la estructura del transistor.
Profundidad de agotamiento de la unión Pn con fuente - (Medido en Metro) - La profundidad de agotamiento de la unión pn con la fuente se define como la región alrededor de una unión pn donde los portadores de carga se han agotado debido a la formación de un campo eléctrico.
Profundidad de agotamiento de la unión PN con drenaje - (Medido en Metro) - La profundidad de agotamiento de la unión Pn con drenaje se define como la extensión de la región de agotamiento hacia el material semiconductor cerca del terminal de drenaje.
PASO 1: Convierta la (s) entrada (s) a la unidad base
Concentración de aceptor: 1E+16 1 por centímetro cúbico --> 1E+22 1 por metro cúbico (Verifique la conversión ​aquí)
Potencial de superficie: 6.86 Voltio --> 6.86 Voltio No se requiere conversión
Profundidad de unión: 2 Micrómetro --> 2E-06 Metro (Verifique la conversión ​aquí)
Capacitancia de óxido por unidad de área: 0.0703 Microfaradio por centímetro cuadrado --> 0.000703 Farad por metro cuadrado (Verifique la conversión ​aquí)
Longitud del canal: 2.5 Micrómetro --> 2.5E-06 Metro (Verifique la conversión ​aquí)
Profundidad de agotamiento de la unión Pn con fuente: 0.314 Micrómetro --> 3.14E-07 Metro (Verifique la conversión ​aquí)
Profundidad de agotamiento de la unión PN con drenaje: 0.534 Micrómetro --> 5.34E-07 Metro (Verifique la conversión ​aquí)
PASO 2: Evaluar la fórmula
Sustituir valores de entrada en una fórmula
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))
Evaluar ... ...
ΔVT0 = 0.467200582407994
PASO 3: Convierta el resultado a la unidad de salida
0.467200582407994 Voltio --> No se requiere conversión
RESPUESTA FINAL
0.467200582407994 0.467201 Voltio <-- Reducción de voltaje de umbral de canal corto
(Cálculo completado en 00.004 segundos)

Créditos

Creator Image
Creado por Priyanka Patel
Facultad de ingeniería Lalbhai Dalpatbhai (LDCE), Ahmedabad
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Verifier Image
Verificada por Santhosh Yadav
Facultad de Ingeniería Dayananda Sagar (DSCE), banglore
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Optimización de materiales VLSI Calculadoras

Coeficiente de efecto corporal
​ LaTeX ​ Vamos Coeficiente de efecto corporal = modulus((Voltaje umbral-Tensión umbral DIBL)/(sqrt(Potencial de superficie+(Diferencia de potencial del cuerpo fuente))-sqrt(Potencial de superficie)))
Coeficiente DIBL
​ LaTeX ​ Vamos Coeficiente DIBL = (Tensión umbral DIBL-Voltaje umbral)/Drenar a la fuente potencial
Carga de canal
​ LaTeX ​ Vamos Cargo del canal = Capacitancia de puerta*(Voltaje de puerta a canal-Voltaje umbral)
Voltaje crítico
​ LaTeX ​ Vamos Voltaje crítico = Campo eléctrico crítico*Campo eléctrico a lo largo del canal

Reducción de voltaje de umbral de canal corto VLSI Fórmula

​LaTeX ​Vamos
Reducción de voltaje de umbral de canal corto = (sqrt(2*[Charge-e]*[Permitivity-silicon]*[Permitivity-vacuum]*Concentración de aceptor*abs(2*Potencial de superficie))*Profundidad de unión)/(Capacitancia de óxido por unidad de área*2*Longitud del canal)*((sqrt(1+(2*Profundidad de agotamiento de la unión Pn con fuente)/Profundidad de unión)-1)+(sqrt(1+(2*Profundidad de agotamiento de la unión PN con drenaje)/Profundidad de unión)-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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