Calculadora Profundidad de agotamiento de la unión PN con drenaje VLSI

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Optimización de materiales VLSI

Diseño VLSI analógico

✖La concentración del aceptor se refiere a la concentración de átomos dopantes aceptores en un material semiconductor.ⓘ Concentración de aceptor [N_A]			+10% -10%
✖El voltaje incorporado en la unión se define como el voltaje que existe a través de una unión semiconductora en equilibrio térmico, donde no se aplica voltaje externo.ⓘ Voltaje incorporado de unión [Ø₀]			+10% -10%
✖Drenaje a fuente El potencial es el potencial entre el drenaje y la fuente.ⓘ Drenar a la fuente potencial [V_ds]			+10% -10%

✖La profundidad de agotamiento de la unión Pn con drenaje se define como la extensión de la región de agotamiento hacia el material semiconductor cerca del terminal de drenaje.ⓘ Profundidad de agotamiento de la unión PN con drenaje VLSI [x_dD]

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Fórmula

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Profundidad de agotamiento de la unión PN con drenaje VLSI

Fórmula

`"x"_{"dD"} = sqrt(((2*"[Permitivity-silicon]"*"[Permitivity-vacuum]")/("[Charge-e]"*"N"_{"A"}))*("Ø"_{"0"}+"V"_{"ds"}))`

Ejemplo

`"0.534467μm"=sqrt(((2*"[Permitivity-silicon]"*"[Permitivity-vacuum]")/("[Charge-e]"*"1e+16/cm³"))*("0.76V"+"1.45V"))`

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Profundidad de agotamiento de la unión PN con drenaje VLSI Solución

PASO 0: Resumen del cálculo previo

Fórmula utilizada

Profundidad de agotamiento de la unión PN con drenaje = sqrt(((2*[Permitivity-silicon]*[Permitivity-vacuum])/([Charge-e]*Concentración de aceptor))*(Voltaje incorporado de unión+Drenar a la fuente potencial))
x_dD = sqrt(((2*[Permitivity-silicon]*[Permitivity-vacuum])/([Charge-e]*N_A))*(Ø₀+V_ds))
Esta fórmula usa 3 Constantes, 1 Funciones, 4 Variables

Constantes utilizadas

[Permitivity-silicon] - Permitividad del silicio Valor tomado como 11.7
[Permitivity-vacuum] - Permitividad del vacío Valor tomado como 8.85E-12
[Charge-e] - carga de electrones Valor tomado como 1.60217662E-19

Funciones utilizadas

sqrt - Una función de raíz cuadrada es una función que toma un número no negativo como entrada y devuelve la raíz cuadrada del número de entrada dado., sqrt(Number)

Variables utilizadas

Profundidad de agotamiento de la unión PN con drenaje - (Medido en Metro) - La profundidad de agotamiento de la unión Pn con drenaje se define como la extensión de la región de agotamiento hacia el material semiconductor cerca del terminal de drenaje.
Concentración de aceptor - (Medido en 1 por metro cúbico) - La concentración del aceptor se refiere a la concentración de átomos dopantes aceptores en un material semiconductor.
Voltaje incorporado de unión - (Medido en Voltio) - El voltaje incorporado en la unión se define como el voltaje que existe a través de una unión semiconductora en equilibrio térmico, donde no se aplica voltaje externo.
Drenar a la fuente potencial - (Medido en Voltio) - Drenaje a fuente El potencial es el potencial entre el drenaje y la fuente.

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

Concentración de aceptor: 1E+16 1 por centímetro cúbico --> 1E+22 1 por metro cúbico (Verifique la conversión aquí)
Voltaje incorporado de unión: 0.76 Voltio --> 0.76 Voltio No se requiere conversión
Drenar a la fuente potencial: 1.45 Voltio --> 1.45 Voltio No se requiere conversión

PASO 2: Evaluar la fórmula

Sustituir valores de entrada en una fórmula

x_dD = sqrt(((2*[Permitivity-silicon]*[Permitivity-vacuum])/([Charge-e]*N_A))*(Ø₀+V_ds)) --> sqrt(((2*[Permitivity-silicon]*[Permitivity-vacuum])/([Charge-e]*1E+22))*(0.76+1.45))

Evaluar ... ...

x_dD = 5.34466520692296E-07

PASO 3: Convierta el resultado a la unidad de salida

5.34466520692296E-07 Metro -->0.534466520692296 Micrómetro (Verifique la conversión aquí)

RESPUESTA FINAL

0.534466520692296 ≈ 0.534467 Micrómetro <-- Profundidad de agotamiento de la unión PN con drenaje

(Cálculo completado en 00.020 segundos)

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Créditos

Creado por Priyanka Patel

Facultad de ingeniería Lalbhai Dalpatbhai (LDCE), Ahmedabad

¡Priyanka Patel ha creado esta calculadora y 25+ más calculadoras!

Verificada por Santhosh Yadav

Facultad de Ingeniería Dayananda Sagar (DSCE), banglore

¡Santhosh Yadav ha verificado esta calculadora y 50+ 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

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