Calculadora Capacitancia de puerta intrínseca

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Optimización de materiales VLSI

Diseño VLSI analógico

✖La capacitancia de la puerta MOS es un factor importante en el cálculo de la capacitancia de superposición de la puerta.ⓘ Capacitancia de puerta MOS [C_gcs]			+10% -10%
✖El ancho de transición se define como el aumento del ancho cuando aumenta el voltaje entre drenaje y fuente, lo que da como resultado que la región del triodo pase a la región de saturación.ⓘ Ancho de transición [W]			+10% -10%

✖La capacitancia de superposición de puerta MOS es una capacitancia que proviene de la construcción del propio dispositivo y generalmente está asociada con sus uniones PN internas.ⓘ Capacitancia de puerta intrínseca [C_mos]

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Fórmula

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Capacitancia de puerta intrínseca

Fórmula

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

Ejemplo

`"1.799993μF"="20.04μF"*"89.82mm"`

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Capacitancia de puerta intrínseca Solución

PASO 0: Resumen del cálculo previo

Fórmula utilizada

Capacitancia de superposición de puerta MOS = Capacitancia de puerta MOS*Ancho de transición
C_mos = C_gcs*W
Esta fórmula usa 3 Variables

Variables utilizadas

Capacitancia de superposición de puerta MOS - (Medido en Faradio) - La capacitancia de superposición de puerta MOS es una capacitancia que proviene de la construcción del propio dispositivo y generalmente está asociada con sus uniones PN internas.
Capacitancia de puerta MOS - (Medido en Faradio) - La capacitancia de la puerta MOS es un factor importante en el cálculo de la capacitancia de superposición de la puerta.
Ancho de transición - (Medido en Metro) - El ancho de transición se define como el aumento del ancho cuando aumenta el voltaje entre drenaje y fuente, lo que da como resultado que la región del triodo pase a la región de saturación.

PASO 1: Convierta la (s) entrada (s) a la unidad base

Capacitancia de puerta MOS: 20.04 Microfaradio --> 2.004E-05 Faradio (Verifique la conversión aquí)
Ancho de transición: 89.82 Milímetro --> 0.08982 Metro (Verifique la conversión aquí)

PASO 2: Evaluar la fórmula

Sustituir valores de entrada en una fórmula

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

Evaluar ... ...

C_mos = 1.7999928E-06

PASO 3: Convierta el resultado a la unidad de salida

1.7999928E-06 Faradio -->1.7999928 Microfaradio (Verifique la conversión aquí)

RESPUESTA FINAL

1.7999928 ≈ 1.799993 Microfaradio <-- Capacitancia de superposición de puerta MOS

(Cálculo completado en 00.004 segundos)

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Créditos

Creado por Shobhit Dimri

Instituto de Tecnología Bipin Tripathi Kumaon (BTKIT), Dwarahat

¡Shobhit Dimri ha creado esta calculadora y 900+ más calculadoras!

Verificada por Urvi Rathod

Facultad de Ingeniería del Gobierno de Vishwakarma (VGEC), Ahmedabad

¡Urvi Rathod ha verificado esta calculadora y 1900+ más calculadoras!

< 25 Optimización de materiales VLSI Calculadoras

Región de agotamiento masivo Densidad de carga VLSI

Vamos Densidad de carga de la región de agotamiento masivo = -(1-((Extensión lateral de la región de agotamiento con fuente+Extensión lateral de la región de agotamiento con drenaje)/(2*Longitud del canal)))*sqrt(2*[Charge-e]*[Permitivity-silicon]*[Permitivity-vacuum]*Concentración de aceptor*abs(2*Potencial de superficie))

Coeficiente de efecto corporal

Vamos Coeficiente de efecto corporal = modulus((Voltaje umbral-Tensión umbral DIBL)/(sqrt(Potencial de superficie+(Diferencia de potencial del cuerpo fuente))-sqrt(Potencial de superficie)))

Voltaje incorporado de unión VLSI

Vamos Voltaje incorporado de unión = ([BoltZ]*Temperatura/[Charge-e])*ln(Concentración de aceptor*Concentración de donantes/(Concentración intrínseca)^2)

Profundidad de agotamiento de la unión PN con fuente VLSI

Vamos Profundidad de agotamiento de la unión Pn con fuente = sqrt((2*[Permitivity-silicon]*[Permitivity-vacuum]*Voltaje incorporado de unión)/([Charge-e]*Concentración de aceptor))

Capacitancia parasitaria total de la fuente

Vamos Capacitancia parásita de fuente = (Capacitancia entre la unión del cuerpo y la fuente.*Área de difusión de fuentes)+(Capacitancia entre la unión del cuerpo y la pared lateral.*Perímetro de difusión de la fuente en la pared lateral)

Corriente de saturación de canal corto VLSI

Vamos Corriente de saturación de canal corto = Ancho de banda*Velocidad de deriva de electrones de saturación*Capacitancia de óxido por unidad de área*Voltaje de fuente de drenaje de saturación

Corriente de unión

Vamos Corriente de unión = (Energía estática/Voltaje base del colector)-(Corriente subumbral+Contención actual+Corriente de puerta)

Potencial de superficie

Vamos Potencial de superficie = 2*Diferencia de potencial del cuerpo fuente*ln(Concentración de aceptor/Concentración intrínseca)

Longitud de puerta usando la capacitancia de óxido de puerta

Vamos Longitud de la puerta = Capacitancia de puerta/(Capacitancia de la capa de óxido de puerta*Ancho de la puerta)

Capacitancia de óxido de puerta

Vamos Capacitancia de la capa de óxido de puerta = Capacitancia de puerta/(Ancho de la puerta*Longitud de la puerta)

Pendiente subumbral

Vamos Pendiente subumbral = Diferencia de potencial del cuerpo fuente*Coeficiente DIBL*ln(10)

Coeficiente DIBL

Vamos Coeficiente DIBL = (Tensión umbral DIBL-Voltaje umbral)/Drenar a la fuente potencial

Capacitancia de la puerta

Vamos Capacitancia de puerta = Cargo del canal/(Voltaje de puerta a canal-Voltaje umbral)

Voltaje de umbral

Vamos Voltaje umbral = Voltaje de puerta a canal-(Cargo del canal/Capacitancia de puerta)

Carga de canal

Vamos Cargo del canal = Capacitancia de puerta*(Voltaje de puerta a canal-Voltaje umbral)

Voltaje de umbral cuando la fuente está en el potencial del cuerpo

Vamos Tensión umbral DIBL = Coeficiente DIBL*Drenar a la fuente potencial+Voltaje umbral

Capacitancia de óxido después de VLSI de escala completa

Vamos Capacitancia de óxido después del escalado completo = Capacitancia de óxido por unidad de área*Factor de escala

Espesor del óxido de compuerta después del VLSI de escala completa

Vamos Espesor del óxido de puerta después del escalado completo = Espesor del óxido de la puerta/Factor de escala

Capacitancia de puerta intrínseca

Vamos Capacitancia de superposición de puerta MOS = Capacitancia de puerta MOS*Ancho de transición

Profundidad de unión después de VLSI de escala completa

Vamos Profundidad de unión después de la escala completa = Profundidad de unión/Factor de escala

Longitud del canal después del VLSI de escala completa

Vamos Longitud del canal después de la escala completa = Longitud del canal/Factor de escala

Ancho del canal después del VLSI de escala completa

Vamos Ancho del canal después de la escala completa = Ancho de banda/Factor de escala

Voltaje crítico

Vamos Voltaje crítico = Campo eléctrico crítico*Campo eléctrico a lo largo del canal

Movilidad en Mosfet

Vamos Movilidad en MOSFET = k primer/Capacitancia de la capa de óxido de puerta

K-Prime

Vamos k primer = Movilidad en MOSFET*Capacitancia de la capa de óxido de puerta

Capacitancia de puerta intrínseca Fórmula

Capacitancia de superposición de puerta MOS = Capacitancia de puerta MOS*Ancho de transición
C_mos = C_gcs*W

¿Cuál es la necesidad del dopaje en CMOS?

El dopaje en la tecnología CMOS se utiliza para introducir impurezas en el material semiconductor para alterar sus propiedades eléctricas. Al agregar dopantes, se puede aumentar la cantidad de portadores de carga libres (electrones o huecos), lo que permite un mayor control sobre el comportamiento eléctrico del dispositivo. Esto es esencial para crear circuitos CMOS de alto rendimiento que utilicen transistores tipo n y tipo p.

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