Körpereffekt im MOSFET Taschenrechner

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MOS-IC-Herstellung

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✖Die Schwellenspannung mit Zero Body Bias bezieht sich auf die Schwellenspannung, wenn keine externe Vorspannung an das Halbleitersubstrat (Body-Anschluss) angelegt wird.ⓘ Schwellenspannung mit Zero Body Bias [V_th]			+10% -10%
✖Der Body-Effect-Parameter ist ein Parameter, der die Empfindlichkeit der Schwellenspannung des MOSFET charakterisiert.ⓘ Körpereffektparameter [γ]			+10% -10%
✖Das Bulk-Fermi-Potenzial ist ein Parameter, der das elektrostatische Potential in der Masse (im Inneren) eines Halbleitermaterials beschreibt.ⓘ Bulk-Fermi-Potenzial [Φ_f]			+10% -10%
✖Die an die Karosserie angelegte Spannung ist die Spannung, die an den Karosserieanschluss angelegt wird. Diese Spannung kann erhebliche Auswirkungen auf das Verhalten und die Leistung des MOSFET haben.ⓘ An den Körper angelegte Spannung [V_bs]			+10% -10%

✖Die Schwellenspannung mit Substrat ist ein entscheidender Parameter, der den Punkt definiert, an dem der Transistor beginnt, Strom von der Source zum Drain zu leiten.ⓘ Körpereffekt im MOSFET [V_t]

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Formel

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Körpereffekt im MOSFET

Formel

`"V"_{"t"} = "V"_{"th"}+"γ"*(sqrt(2*"Φ"_{"f"}+"V"_{"bs"})-sqrt(2*"Φ"_{"f"}))`

Beispiel

`"3.962586V"="3.4V"+"0.56"*(sqrt(2*"0.25V"+"2.43V")-sqrt(2*"0.25V"))`

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Körpereffekt im MOSFET Lösung

SCHRITT 0: Zusammenfassung vor der Berechnung

Gebrauchte Formel

Schwellenspannung mit Substrat = Schwellenspannung mit Zero Body Bias+Körpereffektparameter*(sqrt(2*Bulk-Fermi-Potenzial+An den Körper angelegte Spannung)-sqrt(2*Bulk-Fermi-Potenzial))
V_t = V_th+γ*(sqrt(2*Φ_f+V_bs)-sqrt(2*Φ_f))
Diese formel verwendet 1 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)

Verwendete Variablen

Schwellenspannung mit Substrat - (Gemessen in Volt) - Die Schwellenspannung mit Substrat ist ein entscheidender Parameter, der den Punkt definiert, an dem der Transistor beginnt, Strom von der Source zum Drain zu leiten.
Schwellenspannung mit Zero Body Bias - (Gemessen in Volt) - Die Schwellenspannung mit Zero Body Bias bezieht sich auf die Schwellenspannung, wenn keine externe Vorspannung an das Halbleitersubstrat (Body-Anschluss) angelegt wird.
Körpereffektparameter - Der Body-Effect-Parameter ist ein Parameter, der die Empfindlichkeit der Schwellenspannung des MOSFET charakterisiert.
Bulk-Fermi-Potenzial - (Gemessen in Volt) - Das Bulk-Fermi-Potenzial ist ein Parameter, der das elektrostatische Potential in der Masse (im Inneren) eines Halbleitermaterials beschreibt.
An den Körper angelegte Spannung - (Gemessen in Volt) - Die an die Karosserie angelegte Spannung ist die Spannung, die an den Karosserieanschluss angelegt wird. Diese Spannung kann erhebliche Auswirkungen auf das Verhalten und die Leistung des MOSFET haben.

SCHRITT 1: Konvertieren Sie die Eingänge in die Basiseinheit

Schwellenspannung mit Zero Body Bias: 3.4 Volt --> 3.4 Volt Keine Konvertierung erforderlich
Körpereffektparameter: 0.56 --> Keine Konvertierung erforderlich
Bulk-Fermi-Potenzial: 0.25 Volt --> 0.25 Volt Keine Konvertierung erforderlich
An den Körper angelegte Spannung: 2.43 Volt --> 2.43 Volt Keine Konvertierung erforderlich

SCHRITT 2: Formel auswerten

Eingabewerte in Formel ersetzen

V_t = V_th+γ*(sqrt(2*Φ_f+V_bs)-sqrt(2*Φ_f)) --> 3.4+0.56*(sqrt(2*0.25+2.43)-sqrt(2*0.25))

Auswerten ... ...

V_t = 3.96258579757846

SCHRITT 3: Konvertieren Sie das Ergebnis in die Ausgabeeinheit

3.96258579757846 Volt --> Keine Konvertierung erforderlich

ENDGÜLTIGE ANTWORT

3.96258579757846 ≈ 3.962586 Volt <-- Schwellenspannung mit Substrat

(Berechnung in 00.004 sekunden abgeschlossen)

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Credits

Erstellt von Banuprakash

Dayananda Sagar College of Engineering (DSCE), Bangalore

Banuprakash hat diesen Rechner und 50+ weitere Rechner erstellt!

Geprüft von Santhosh Yadav

Dayananda Sagar College of Engineering (DSCE), Banglore

Santhosh Yadav hat diesen Rechner und 50+ weitere Rechner verifiziert!

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Schaltpunktspannung

Gehen Schaltpunktspannung = (Versorgungsspannung+PMOS-Schwellenspannung+NMOS-Schwellenspannung*sqrt(NMOS-Transistorverstärkung/Verstärkung des PMOS-Transistors))/(1+sqrt(NMOS-Transistorverstärkung/Verstärkung des PMOS-Transistors))

Körpereffekt im MOSFET

Gehen Schwellenspannung mit Substrat = Schwellenspannung mit Zero Body Bias+Körpereffektparameter*(sqrt(2*Bulk-Fermi-Potenzial+An den Körper angelegte Spannung)-sqrt(2*Bulk-Fermi-Potenzial))

Donator-Dotierstoffkonzentration

Gehen Donator-Dotierstoffkonzentration = (Sättigungsstrom*Transistorlänge)/([Charge-e]*Breite des Transistors*Elektronenmobilität*Kapazität der Sperrschicht)

Dotierstoffkonzentration des Akzeptors

Gehen Dotierstoffkonzentration des Akzeptors = 1/(2*pi*Transistorlänge*Breite des Transistors*[Charge-e]*Lochmobilität*Kapazität der Sperrschicht)

Drainstrom des MOSFET im Sättigungsbereich

Gehen Stromverbrauch = Transkonduktanzparameter/2*(Gate-Source-Spannung-Schwellenspannung mit Zero Body Bias)^2*(1+Modulationsfaktor der Kanallänge*Drain-Quellenspannung)

Maximale Dotierstoffkonzentration

Gehen Maximale Dotierstoffkonzentration = Referenzkonzentration*exp(-Aktivierungsenergie für feste Löslichkeit/([BoltZ]*Absolute Temperatur))

Ausbreitungszeit

Gehen Ausbreitungszeit = 0.7*Anzahl der Durchgangstransistoren*((Anzahl der Durchgangstransistoren+1)/2)*Widerstand im MOSFET*Lastkapazität

Driftstromdichte aufgrund freier Elektronen

Gehen Driftstromdichte aufgrund von Elektronen = [Charge-e]*Elektronenkonzentration*Elektronenmobilität*Elektrische Feldstärke

Driftstromdichte aufgrund von Löchern

Gehen Driftstromdichte aufgrund von Löchern = [Charge-e]*Lochkonzentration*Lochmobilität*Elektrische Feldstärke

Kanalwiderstand

Gehen Kanalwiderstand = Transistorlänge/Breite des Transistors*1/(Elektronenmobilität*Trägerdichte)

MOSFET-Einheitsverstärkungsfrequenz

Gehen Einheitsverstärkungsfrequenz im MOSFET = Transkonduktanz im MOSFET/(Gate-Source-Kapazität+Gate-Drain-Kapazität)

Kritische Dimension

Gehen Kritische Dimension = Prozessabhängige Konstante*Wellenlänge in der Fotolithographie/Numerische Apertur

Tiefenschärfe

Gehen Tiefenschärfe = Proportionalitätsfaktor*Wellenlänge in der Fotolithographie/(Numerische Apertur^2)

Die pro Wafer

Gehen Die pro Wafer = (pi*Waferdurchmesser^2)/(4*Größe jedes Würfels)

Äquivalente Oxiddicke

Gehen Äquivalente Oxiddicke = Materialstärke*(3.9/Dielektrizitätskonstante des Materials)

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