Zusätzliche Schwellenspannung für schmalen Kanal VLSI Lösung

SCHRITT 0: Zusammenfassung vor der Berechnung
Gebrauchte Formel
Zusätzliche Schwellenspannung für schmalen Kanal = ((Empirischer Parameter*Vertikale Massenverarmung im Substrat)/(Kanalbreite*Oxidkapazität pro Flächeneinheit))*(sqrt(2*[Charge-e]*Akzeptorkonzentration*[Permitivity-vacuum]*[Permitivity-silicon]*abs(2*Oberflächenpotential)))
ΔVT0(nc) = ((k*xdm)/(Wc*Coxide))*(sqrt(2*[Charge-e]*NA*[Permitivity-vacuum]*[Permitivity-silicon]*abs(2*Φs)))
Diese formel verwendet 3 Konstanten, 2 Funktionen, 7 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
Zusätzliche Schwellenspannung für schmalen Kanal - (Gemessen in Volt) - Die zusätzliche Schwellenspannung für schmale Kanäle ist als zusätzlicher Beitrag zur Schwellenspannung aufgrund von Schmalkanaleffekten im MOSFET definiert.
Empirischer Parameter - Ein empirischer Parameter ist eine Konstante oder ein Wert, der in einem Modell, einer Gleichung oder einer Theorie verwendet wird und aus Experimenten und Beobachtungen abgeleitet und nicht theoretisch abgeleitet wird.
Vertikale Massenverarmung im Substrat - (Gemessen in Meter) - Vertikale Ausdehnung der Massenverarmung im Substrat bezieht sich auf die Tiefe des Verarmungsbereichs im Substrat (Masse) des MOSFET.
Kanalbreite - (Gemessen in Meter) - Die Kanalbreite ist definiert als die physikalische Breite des Halbleiterkanals zwischen den Source- und Drain-Anschlüssen innerhalb der Transistorstruktur.
Oxidkapazität pro Flächeneinheit - (Gemessen in Farad pro Quadratmeter) - Die Oxidkapazität pro Flächeneinheit ist definiert als die Kapazität pro Flächeneinheit der isolierenden Oxidschicht, die das Metallgate vom Halbleitermaterial trennt.
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
Empirischer Parameter: 1.57 --> Keine Konvertierung erforderlich
Vertikale Massenverarmung im Substrat: 1.25 Mikrometer --> 1.25E-06 Meter (Überprüfen sie die konvertierung ​hier)
Kanalbreite: 2.5 Mikrometer --> 2.5E-06 Meter (Überprüfen sie die konvertierung ​hier)
Oxidkapazität pro Flächeneinheit: 0.0703 Mikrofarad pro Quadratzentimeter --> 0.000703 Farad pro Quadratmeter (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
ΔVT0(nc) = ((k*xdm)/(Wc*Coxide))*(sqrt(2*[Charge-e]*NA*[Permitivity-vacuum]*[Permitivity-silicon]*abs(2*Φs))) --> ((1.57*1.25E-06)/(2.5E-06*0.000703))*(sqrt(2*[Charge-e]*1E+22*[Permitivity-vacuum]*[Permitivity-silicon]*abs(2*6.86)))
Auswerten ... ...
ΔVT0(nc) = 2.38246289976913
SCHRITT 3: Konvertieren Sie das Ergebnis in die Ausgabeeinheit
2.38246289976913 Volt --> Keine Konvertierung erforderlich
ENDGÜLTIGE ANTWORT
2.38246289976913 2.382463 Volt <-- Zusätzliche Schwellenspannung für schmalen Kanal
(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

Zusätzliche Schwellenspannung für schmalen Kanal VLSI Formel

Zusätzliche Schwellenspannung für schmalen Kanal = ((Empirischer Parameter*Vertikale Massenverarmung im Substrat)/(Kanalbreite*Oxidkapazität pro Flächeneinheit))*(sqrt(2*[Charge-e]*Akzeptorkonzentration*[Permitivity-vacuum]*[Permitivity-silicon]*abs(2*Oberflächenpotential)))
ΔVT0(nc) = ((k*xdm)/(Wc*Coxide))*(sqrt(2*[Charge-e]*NA*[Permitivity-vacuum]*[Permitivity-silicon]*abs(2*Φs)))
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