Ladungsdichte der Bulk-Depletion-Region (VLSI). Lösung

SCHRITT 0: Zusammenfassung vor der Berechnung
Gebrauchte Formel
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))
QB0 = -(1-((ΔLs+ΔLD)/(2*L)))*sqrt(2*[Charge-e]*[Permitivity-silicon]*[Permitivity-vacuum]*NA*abs(2*Φs))
Diese formel verwendet 3 Konstanten, 2 Funktionen, 6 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 vom Nullpunkt auf der Zahlengeraden. Es ist immer ein positiver Wert, da er die Größe einer Zahl darstellt, ohne deren Richtung zu berücksichtigen., abs(Number)
Verwendete Variablen
Ladungsdichte der Bulk-Depletion-Region - (Gemessen in Coulomb pro Quadratmeter) - Die Ladungsdichte der Massenverarmungsregion ist definiert als elektrische Ladung pro Flächeneinheit, die der Verarmungsregion in der Masse eines Halbleiterbauelements zugeordnet ist.
Laterale Ausdehnung der Verarmungsregion mit Quelle - (Gemessen in Meter) - Laterale Ausdehnung des Verarmungsbereichs mit Quelle ist die horizontale Entfernung, über die sich der Verarmungsbereich seitlich vom Source-Anschluss in einem Halbleiterbauelement erstreckt.
Laterale Ausdehnung der Verarmungsregion mit Abfluss - (Gemessen in Meter) - Laterale Ausdehnung des Verarmungsbereichs mit Drain ist der horizontale Abstand, über den sich der Verarmungsbereich seitlich vom Drain-Anschluss in einem Halbleiterbauelement erstreckt.
Kanallänge - (Gemessen in Meter) - Die Kanallänge bezieht sich auf die physikalische Länge des Halbleitermaterials zwischen den Source- und Drain-Anschlüssen innerhalb der Transistorstruktur.
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.
SCHRITT 1: Konvertieren Sie die Eingänge in die Basiseinheit
Laterale Ausdehnung der Verarmungsregion mit Quelle: 0.1 Mikrometer --> 1E-07 Meter (Überprüfen sie die konvertierung ​hier)
Laterale Ausdehnung der Verarmungsregion mit Abfluss: 0.2 Mikrometer --> 2E-07 Meter (Überprüfen sie die konvertierung ​hier)
Kanallänge: 2.5 Mikrometer --> 2.5E-06 Meter (Überprüfen sie die konvertierung ​hier)
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
SCHRITT 2: Formel auswerten
Eingabewerte in Formel ersetzen
QB0 = -(1-((ΔLs+ΔLD)/(2*L)))*sqrt(2*[Charge-e]*[Permitivity-silicon]*[Permitivity-vacuum]*NA*abs(2*Φs)) --> -(1-((1E-07+2E-07)/(2*2.5E-06)))*sqrt(2*[Charge-e]*[Permitivity-silicon]*[Permitivity-vacuum]*1E+22*abs(2*6.86))
Auswerten ... ...
QB0 = -0.00200557851391776
SCHRITT 3: Konvertieren Sie das Ergebnis in die Ausgabeeinheit
-0.00200557851391776 Coulomb pro Quadratmeter -->-0.200557851391776 Mikrocoulomb pro Quadratzentimeter (Überprüfen sie die konvertierung ​hier)
ENDGÜLTIGE ANTWORT
-0.200557851391776 -0.200558 Mikrocoulomb pro Quadratzentimeter <-- Ladungsdichte der Bulk-Depletion-Region
(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!

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
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
Schwellenspannung, wenn die Quelle auf Körperpotential liegt
​ Gehen Schwellenspannung DIBL = DIBL-Koeffizient*Drain-to-Source-Potenzial+Grenzspannung
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-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)
Gate-Kapazität
​ Gehen Gate-Kapazität = Kanalgebühr/(Gate-zu-Kanal-Spannung-Grenzspannung)
Grenzspannung
​ Gehen Grenzspannung = Gate-zu-Kanal-Spannung-(Kanalgebühr/Gate-Kapazität)
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

Ladungsdichte der Bulk-Depletion-Region (VLSI). Formel

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))
QB0 = -(1-((ΔLs+ΔLD)/(2*L)))*sqrt(2*[Charge-e]*[Permitivity-silicon]*[Permitivity-vacuum]*NA*abs(2*Φs))
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