Gate-Oxid-Kapazität Taschenrechner

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VLSI-Materialoptimierung

Analoges VLSI-Design

✖Die Gate-Kapazität ist die Kapazität des Gate-Anschlusses eines Feldeffekttransistors.ⓘ Gate-Kapazität [C_g]			+10% -10%
✖Die Gate-Breite bezieht sich auf den Abstand zwischen der Kante einer Metall-Gate-Elektrode und dem angrenzenden Halbleitermaterial in einem CMOS.ⓘ Torbreite [W_g]			+10% -10%
✖Die Torlänge ist das Maß oder die Ausdehnung von etwas von einem Ende zum anderen.ⓘ Torlänge [L_g]			+10% -10%

✖Die Kapazität der Gate-Oxidschicht ist definiert als die Kapazität des Gate-Anschlusses eines Feldeffekttransistors.ⓘ Gate-Oxid-Kapazität [C_ox]

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Formel

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Gate-Oxid-Kapazität

Formel

`"C"_{"ox"} = "C"_{"g"}/("W"_{"g"}*"L"_{"g"})`

Beispiel

`"29.83707μF/mm²"="59.61μF"/("0.285mm"*"7.01mm")`

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Gate-Oxid-Kapazität Lösung

SCHRITT 0: Zusammenfassung vor der Berechnung

Gebrauchte Formel

Kapazität der Gate-Oxidschicht = Gate-Kapazität/(Torbreite*Torlänge)
C_ox = C_g/(W_g*L_g)
Diese formel verwendet 4 Variablen

Verwendete Variablen

Kapazität der Gate-Oxidschicht - (Gemessen in Farad pro Quadratmeter) - Die Kapazität der Gate-Oxidschicht ist definiert als die Kapazität des Gate-Anschlusses eines Feldeffekttransistors.
Gate-Kapazität - (Gemessen in Farad) - Die Gate-Kapazität ist die Kapazität des Gate-Anschlusses eines Feldeffekttransistors.
Torbreite - (Gemessen in Meter) - Die Gate-Breite bezieht sich auf den Abstand zwischen der Kante einer Metall-Gate-Elektrode und dem angrenzenden Halbleitermaterial in einem CMOS.
Torlänge - (Gemessen in Meter) - Die Torlänge ist das Maß oder die Ausdehnung von etwas von einem Ende zum anderen.

SCHRITT 1: Konvertieren Sie die Eingänge in die Basiseinheit

Gate-Kapazität: 59.61 Mikrofarad --> 5.961E-05 Farad (Überprüfen sie die konvertierung hier)
Torbreite: 0.285 Millimeter --> 0.000285 Meter (Überprüfen sie die konvertierung hier)
Torlänge: 7.01 Millimeter --> 0.00701 Meter (Überprüfen sie die konvertierung hier)

SCHRITT 2: Formel auswerten

Eingabewerte in Formel ersetzen

C_ox = C_g/(W_g*L_g) --> 5.961E-05/(0.000285*0.00701)

Auswerten ... ...

C_ox = 29.8370748554696

SCHRITT 3: Konvertieren Sie das Ergebnis in die Ausgabeeinheit

29.8370748554696 Farad pro Quadratmeter -->29.8370748554696 Mikrofarad pro Quadratmillimeter (Überprüfen sie die konvertierung hier)

ENDGÜLTIGE ANTWORT

29.8370748554696 ≈ 29.83707 Mikrofarad pro Quadratmillimeter <-- Kapazität der Gate-Oxidschicht

(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

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

Gate-Oxid-Kapazität Formel

Kapazität der Gate-Oxidschicht = Gate-Kapazität/(Torbreite*Torlänge)
C_ox = C_g/(W_g*L_g)

Was sind die Betriebsbereiche in MOS-Transistoren?

MOS-Transistoren haben drei Betriebsbereiche. Sie sind Cutoff- oder Subthreshold-Bereich, linearer Bereich und Sättigungsbereich.

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