Eigene Gate-Kapazität Taschenrechner

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VLSI-Materialoptimierung

Analoges VLSI-Design

✖Die MOS-Gate-Kapazität ist ein wichtiger Faktor bei der Berechnung der Gate-Überlappungskapazität.ⓘ MOS-Gate-Kapazität [C_gcs]			+10% -10%
✖Die Übergangsbreite ist definiert als die Zunahme der Breite, wenn die Drain-Source-Spannung zunimmt, was dazu führt, dass der Triodenbereich in den Sättigungsbereich übergeht.ⓘ Übergangsbreite [W]			+10% -10%

✖Die MOS-Gate-Überlappungskapazität ist eine Kapazität, die aus der Konstruktion des Geräts selbst resultiert und normalerweise mit seinen internen PN-Übergängen verbunden ist.ⓘ Eigene Gate-Kapazität [C_mos]

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Formel

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Eigene Gate-Kapazität

Formel

`"C"_{"mos"} = "C"_{"gcs"}*"W"`

Beispiel

`"1.799993μF"="20.04μF"*"89.82mm"`

Taschenrechner

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Eigene Gate-Kapazität Lösung

SCHRITT 0: Zusammenfassung vor der Berechnung

Gebrauchte Formel

MOS-Gate-Überlappungskapazität = MOS-Gate-Kapazität*Übergangsbreite
C_mos = C_gcs*W
Diese formel verwendet 3 Variablen

Verwendete Variablen

MOS-Gate-Überlappungskapazität - (Gemessen in Farad) - Die MOS-Gate-Überlappungskapazität ist eine Kapazität, die aus der Konstruktion des Geräts selbst resultiert und normalerweise mit seinen internen PN-Übergängen verbunden ist.
MOS-Gate-Kapazität - (Gemessen in Farad) - Die MOS-Gate-Kapazität ist ein wichtiger Faktor bei der Berechnung der Gate-Überlappungskapazität.
Übergangsbreite - (Gemessen in Meter) - Die Übergangsbreite ist definiert als die Zunahme der Breite, wenn die Drain-Source-Spannung zunimmt, was dazu führt, dass der Triodenbereich in den Sättigungsbereich übergeht.

SCHRITT 1: Konvertieren Sie die Eingänge in die Basiseinheit

MOS-Gate-Kapazität: 20.04 Mikrofarad --> 2.004E-05 Farad (Überprüfen sie die konvertierung hier)
Übergangsbreite: 89.82 Millimeter --> 0.08982 Meter (Überprüfen sie die konvertierung hier)

SCHRITT 2: Formel auswerten

Eingabewerte in Formel ersetzen

C_mos = C_gcs*W --> 2.004E-05*0.08982

Auswerten ... ...

C_mos = 1.7999928E-06

SCHRITT 3: Konvertieren Sie das Ergebnis in die Ausgabeeinheit

1.7999928E-06 Farad -->1.7999928 Mikrofarad (Überprüfen sie die konvertierung hier)

ENDGÜLTIGE ANTWORT

1.7999928 ≈ 1.799993 Mikrofarad <-- MOS-Gate-Überlappungskapazität

(Berechnung in 00.020 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

Eigene Gate-Kapazität Formel

MOS-Gate-Überlappungskapazität = MOS-Gate-Kapazität*Übergangsbreite
C_mos = C_gcs*W

Was ist der Bedarf an Dotierung bei CMOS?

Durch Dotierung werden in der CMOS-Technologie Verunreinigungen in das Halbleitermaterial eingebracht, um dessen elektrische Eigenschaften zu verändern. Durch die Zugabe von Dotierstoffen kann die Anzahl der freien Ladungsträger (Elektronen oder Löcher) erhöht werden, was eine bessere Kontrolle über das elektrische Verhalten des Geräts ermöglicht. Dies ist wichtig für die Erstellung leistungsstarker CMOS-Schaltkreise, die sowohl n-Typ- als auch p-Typ-Transistoren verwenden.

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