Gate-Länge unter Verwendung der 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 Kapazität der Gate-Oxidschicht ist definiert als die Kapazität des Gate-Anschlusses eines Feldeffekttransistors.ⓘ Kapazität der Gate-Oxidschicht [C_ox]			+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.ⓘ Gate-Länge unter Verwendung der Gate-Oxid-Kapazität [L_g]

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Formel

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Gate-Länge unter Verwendung der Gate-Oxid-Kapazität

Formel

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

Beispiel

`"7.011663mm"="59.61μF"/("29.83μF/mm²"*"0.285mm")`

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Gate-Länge unter Verwendung der Gate-Oxid-Kapazität Lösung

SCHRITT 0: Zusammenfassung vor der Berechnung

Gebrauchte Formel

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

Verwendete Variablen

Torlänge - (Gemessen in Meter) - Die Torlänge ist das Maß oder die Ausdehnung von etwas von einem Ende zum anderen.
Gate-Kapazität - (Gemessen in Farad) - Die Gate-Kapazität ist die Kapazität des Gate-Anschlusses eines Feldeffekttransistors.
Kapazität der Gate-Oxidschicht - (Gemessen in Farad pro Quadratmeter) - Die Kapazität der Gate-Oxidschicht ist definiert als 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.

SCHRITT 1: Konvertieren Sie die Eingänge in die Basiseinheit

Gate-Kapazität: 59.61 Mikrofarad --> 5.961E-05 Farad (Überprüfen sie die konvertierung hier)
Kapazität der Gate-Oxidschicht: 29.83 Mikrofarad pro Quadratmillimeter --> 29.83 Farad pro Quadratmeter (Überprüfen sie die konvertierung hier)
Torbreite: 0.285 Millimeter --> 0.000285 Meter (Überprüfen sie die konvertierung hier)

SCHRITT 2: Formel auswerten

Eingabewerte in Formel ersetzen

L_g = C_g/(C_ox*W_g) --> 5.961E-05/(29.83*0.000285)

Auswerten ... ...

L_g = 0.00701166257917674

SCHRITT 3: Konvertieren Sie das Ergebnis in die Ausgabeeinheit

0.00701166257917674 Meter -->7.01166257917674 Millimeter (Überprüfen sie die konvertierung hier)

ENDGÜLTIGE ANTWORT

7.01166257917674 ≈ 7.011663 Millimeter <-- Torlänge

(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-Länge unter Verwendung der Gate-Oxid-Kapazität Formel

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

Welche Anwendungen gibt es für die Oxidschicht in VLSI?

Die Oxidschicht hat wichtige Anwendungen in Halbleiterbauelementen. Es dient als Gate-Isolator in MOS-Transistoren und ermöglicht die Steuerung des Elektronenflusses. Darüber hinaus fungiert es als elektrische Isolationsschicht zwischen verschiedenen Komponenten und Verbindungen und gewährleistet so den zuverlässigen und effizienten Betrieb integrierter Schaltkreise in Anwendungen wie Mikroprozessoren, Speichergeräten und Sensoren.

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