Body-Effect-Koeffizient Taschenrechner

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VLSI-Materialoptimierung

Analoges VLSI-Design

✖Die Schwellenspannung des Transistors ist die minimale Gate-Source-Spannung, die erforderlich ist, um einen leitenden Pfad zwischen den Source- und Drain-Anschlüssen herzustellen.ⓘ Grenzspannung [V_t]			+10% -10%
✖Die Schwellenspannung dibl ist definiert als die Mindestspannung, die der Source-Übergang des Body-Potentials benötigt, wenn die Source auf Body-Potential liegt.ⓘ Schwellenspannung DIBL [V_t0]			+10% -10%
✖Das Oberflächenpotential ist ein Schlüsselparameter bei der Bewertung der Gleichstromeigenschaft von Dünnschichttransistoren.ⓘ Oberflächenpotential [Φ_s]			+10% -10%
✖Die Source-Body-Potentialdifferenz wird berechnet, wenn ein extern angelegtes Potential gleich der Summe des Spannungsabfalls über der Oxidschicht und des Spannungsabfalls über dem Halbleiter ist.ⓘ Potenzialdifferenz des Quellkörpers [V_sb]			+10% -10%

✖Der Body-Effect-Koeffizient ist der Einfluss der Quell-Volumenspannung auf den Strom aufgrund der Änderung der Schwellenspannung.ⓘ Body-Effect-Koeffizient [γ]

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Formel

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Body-Effect-Koeffizient

Formel

`"γ" = "modulus"(("V"_{"t"}-"V"_{"t0"})/(sqrt("Φ"_{"s"}+("V"_{"sb"}))-sqrt("Φ"_{"s"})))`

Beispiel

`"1.169855"="modulus"(("0.3V"-"0.59V")/(sqrt("6.86V"+("1.36V"))-sqrt("6.86V")))`

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Body-Effect-Koeffizient Lösung

SCHRITT 0: Zusammenfassung vor der Berechnung

Gebrauchte Formel

Körpereffektkoeffizient = modulus((Grenzspannung-Schwellenspannung DIBL)/(sqrt(Oberflächenpotential+(Potenzialdifferenz des Quellkörpers))-sqrt(Oberflächenpotential)))
γ = modulus((V_t-V_t0)/(sqrt(Φ_s+(V_sb))-sqrt(Φ_s)))
Diese formel verwendet 2 Funktionen, 5 Variablen

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)
modulus - Der Modul einer Zahl ist der Rest, wenn diese Zahl durch eine andere Zahl geteilt wird., modulus

Verwendete Variablen

Körpereffektkoeffizient - Der Body-Effect-Koeffizient ist der Einfluss der Quell-Volumenspannung auf den Strom aufgrund der Änderung der Schwellenspannung.
Grenzspannung - (Gemessen in Volt) - Die Schwellenspannung des Transistors ist die minimale Gate-Source-Spannung, die erforderlich ist, um einen leitenden Pfad zwischen den Source- und Drain-Anschlüssen herzustellen.
Schwellenspannung DIBL - (Gemessen in Volt) - Die Schwellenspannung dibl ist definiert als die Mindestspannung, die der Source-Übergang des Body-Potentials benötigt, wenn die Source auf Body-Potential liegt.
Oberflächenpotential - (Gemessen in Volt) - Das Oberflächenpotential ist ein Schlüsselparameter bei der Bewertung der Gleichstromeigenschaft von Dünnschichttransistoren.
Potenzialdifferenz des Quellkörpers - (Gemessen in Volt) - Die Source-Body-Potentialdifferenz wird berechnet, wenn ein extern angelegtes Potential gleich der Summe des Spannungsabfalls über der Oxidschicht und des Spannungsabfalls über dem Halbleiter ist.

SCHRITT 1: Konvertieren Sie die Eingänge in die Basiseinheit

Grenzspannung: 0.3 Volt --> 0.3 Volt Keine Konvertierung erforderlich
Schwellenspannung DIBL: 0.59 Volt --> 0.59 Volt Keine Konvertierung erforderlich
Oberflächenpotential: 6.86 Volt --> 6.86 Volt Keine Konvertierung erforderlich
Potenzialdifferenz des Quellkörpers: 1.36 Volt --> 1.36 Volt Keine Konvertierung erforderlich

SCHRITT 2: Formel auswerten

Eingabewerte in Formel ersetzen

γ = modulus((V_t-V_t0)/(sqrt(Φ_s+(V_sb))-sqrt(Φ_s))) --> modulus((0.3-0.59)/(sqrt(6.86+(1.36))-sqrt(6.86)))

Auswerten ... ...

γ = 1.16985454290539

SCHRITT 3: Konvertieren Sie das Ergebnis in die Ausgabeeinheit

1.16985454290539 --> Keine Konvertierung erforderlich

ENDGÜLTIGE ANTWORT

1.16985454290539 ≈ 1.169855 <-- Körpereffektkoeffizient

(Berechnung in 00.004 sekunden abgeschlossen)

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Credits

Erstellt von Shobhit Dimri

Bipin Tripathi Kumaon Institut für Technologie (BTKIT), Dwarahat

Shobhit Dimri hat diesen Rechner und 900+ weitere Rechner erstellt!

Geprüft von Urvi Rathod

Vishwakarma Government Engineering College (VGEC), Ahmedabad

Urvi Rathod hat diesen Rechner und 1900+ weitere Rechner verifiziert!

< 25 VLSI-Materialoptimierung Taschenrechner

Ladungsdichte der Bulk-Depletion-Region (VLSI).

Gehen Ladungsdichte der Bulk-Depletion-Region = -(1-((Laterale Ausdehnung der Verarmungsregion mit Quelle+Laterale Ausdehnung der Verarmungsregion mit Abfluss)/(2*Kanallänge)))*sqrt(2*[Charge-e]*[Permitivity-silicon]*[Permitivity-vacuum]*Akzeptorkonzentration*abs(2*Oberflächenpotential))

Body-Effect-Koeffizient

Gehen Körpereffektkoeffizient = modulus((Grenzspannung-Schwellenspannung DIBL)/(sqrt(Oberflächenpotential+(Potenzialdifferenz des Quellkörpers))-sqrt(Oberflächenpotential)))

Anschluss integrierte Spannung VLSI

Gehen Eingebaute Anschlussspannung = ([BoltZ]*Temperatur/[Charge-e])*ln(Akzeptorkonzentration*Spenderkonzentration/(Intrinsische Konzentration)^2)

PN-Junction-Verarmungstiefe mit Quell-VLSI

Gehen Pn-Übergangsverarmungstiefe mit Quelle = sqrt((2*[Permitivity-silicon]*[Permitivity-vacuum]*Eingebaute Anschlussspannung)/([Charge-e]*Akzeptorkonzentration))

Parasitäre Gesamtkapazitätsquelle

Gehen Quelle Parasitäre Kapazität = (Kapazität zwischen der Verbindung von Körper und Quelle*Bereich der Quellendiffusion)+(Kapazität zwischen der Verbindung von Körper und Seitenwand*Seitenwandumfang der Quellendiffusion)

Verbindungsstrom

Gehen Kreuzungsstrom = (Statische Leistung/Basiskollektorspannung)-(Strom unterhalb des Schwellenwerts+Konflikt aktuell+Gate-Strom)

Kurzkanal-Sättigungsstrom VLSI

Gehen Kurzkanal-Sättigungsstrom = Kanalbreite*Sättigungselektronendriftgeschwindigkeit*Oxidkapazität pro Flächeneinheit*Sättigungs-Drain-Quellenspannung

Oberflächenpotential

Gehen Oberflächenpotential = 2*Potenzialdifferenz des Quellkörpers*ln(Akzeptorkonzentration/Intrinsische Konzentration)

Oxidkapazität nach vollständiger Skalierung von VLSI

Gehen Oxidkapazität nach vollständiger Skalierung = Oxidkapazität pro Flächeneinheit*Vergößerungsfaktor, Verkleinerungsfaktor

Schwellenspannung, wenn die Quelle auf Körperpotential liegt

Gehen Schwellenspannung DIBL = DIBL-Koeffizient*Drain-to-Source-Potenzial+Grenzspannung

Steilheit unter der Schwelle

Gehen Unterschwellenneigung = Potenzialdifferenz des Quellkörpers*DIBL-Koeffizient*ln(10)

DIBL-Koeffizient

Gehen DIBL-Koeffizient = (Schwellenspannung DIBL-Grenzspannung)/Drain-to-Source-Potenzial

Verbindungstiefe nach vollständiger Skalierung von VLSI

Gehen Verbindungstiefe nach vollständiger Skalierung = Verbindungstiefe/Vergößerungsfaktor, Verkleinerungsfaktor

Gate-Oxiddicke nach vollständiger Skalierung von VLSI

Gehen Gate-Oxiddicke nach vollständiger Skalierung = Gate-Oxiddicke/Vergößerungsfaktor, Verkleinerungsfaktor

Gate-Kapazität

Gehen Gate-Kapazität = Kanalgebühr/(Gate-zu-Kanal-Spannung-Grenzspannung)

Grenzspannung

Gehen Grenzspannung = Gate-zu-Kanal-Spannung-(Kanalgebühr/Gate-Kapazität)

Gate-Länge unter Verwendung der Gate-Oxid-Kapazität

Gehen Torlänge = Gate-Kapazität/(Kapazität der Gate-Oxidschicht*Torbreite)

Gate-Oxid-Kapazität

Gehen Kapazität der Gate-Oxidschicht = Gate-Kapazität/(Torbreite*Torlänge)

Kanalladung

Gehen Kanalgebühr = Gate-Kapazität*(Gate-zu-Kanal-Spannung-Grenzspannung)

Kanalbreite nach vollständiger Skalierung von VLSI

Gehen Kanalbreite nach vollständiger Skalierung = Kanalbreite/Vergößerungsfaktor, Verkleinerungsfaktor

Kanallänge nach vollständiger Skalierung VLSI

Gehen Kanallänge nach vollständiger Skalierung = Kanallänge/Vergößerungsfaktor, Verkleinerungsfaktor

Kritische Spannung

Gehen Kritische Spannung = Kritisches elektrisches Feld*Elektrisches Feld über die Kanallänge

Eigene Gate-Kapazität

Gehen MOS-Gate-Überlappungskapazität = MOS-Gate-Kapazität*Übergangsbreite

Mobilität in Mosfet

Gehen Mobilität im MOSFET = K Prime/Kapazität der Gate-Oxidschicht

K-Prime

Gehen K Prime = Mobilität im MOSFET*Kapazität der Gate-Oxidschicht

Body-Effect-Koeffizient Formel

Wie wirkt sich der Körper, der vierte Anschluss eines Transistors, auf die Schwellenspannung aus?

Der Körper ist ein impliziter vierter Anschluss eines Transistors. Wenn zwischen Quelle und Körper eine Spannung angelegt wird, erhöht sich die zum Invertieren des Kanals erforderliche Ladungsmenge und somit die Schwellenspannung. Der Body-Effekt verschlechtert die Leistung von Durchgangstransistoren, die versuchen, den schwachen Wert weiterzugeben, weiter.

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