Calculadora Corriente de saturación de canal corto VLSI

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Optimización de materiales VLSI

Diseño VLSI analógico

✖El ancho del canal se define como el ancho físico del canal semiconductor entre los terminales de fuente y drenaje dentro de la estructura del transistor.ⓘ Ancho de banda [W_c]			+10% -10%
✖La velocidad de deriva de electrones de saturación se define como la velocidad máxima alcanzada por los electrones en un material semiconductor bajo la influencia de un campo eléctrico.ⓘ Velocidad de deriva de electrones de saturación [v_d(sat)]			+10% -10%
✖La capacitancia de óxido por unidad de área se define como la capacitancia por unidad de área de la capa de óxido aislante que separa la puerta metálica del material semiconductor.ⓘ Capacitancia de óxido por unidad de área [C_oxide]			+10% -10%
✖El voltaje de fuente de drenaje de saturación se define como el voltaje a través de los terminales de fuente y drenaje de un MOSFET cuando el transistor está funcionando en modo de saturación.ⓘ Voltaje de fuente de drenaje de saturación [V_Dsat]			+10% -10%

✖La corriente de saturación de canal corto se define como la corriente máxima que puede fluir a través de un transistor de canal corto cuando está en modo de saturación.ⓘ Corriente de saturación de canal corto VLSI [I_D(sat)]

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Fórmula

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Corriente de saturación de canal corto VLSI

Fórmula

`"I"_{"D(sat)"} = "W"_{"c"}*"v"_{"d(sat)"}*"C"_{"oxide"}*"V"_{"Dsat"}`

Ejemplo

`"527.25µA"="2.5μm"*"2e+7cm/s"*"0.0703μF/cm²"*"1.5V"`

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Corriente de saturación de canal corto VLSI Solución

PASO 0: Resumen del cálculo previo

Fórmula utilizada

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
I_D(sat) = W_c*v_d(sat)*C_oxide*V_Dsat
Esta fórmula usa 5 Variables

Variables utilizadas

Corriente de saturación de canal corto - (Medido en Amperio) - La corriente de saturación de canal corto se define como la corriente máxima que puede fluir a través de un transistor de canal corto cuando está en modo de saturación.
Ancho de banda - (Medido en Metro) - El ancho del canal se define como el ancho físico del canal semiconductor entre los terminales de fuente y drenaje dentro de la estructura del transistor.
Velocidad de deriva de electrones de saturación - (Medido en Metro por Segundo) - La velocidad de deriva de electrones de saturación se define como la velocidad máxima alcanzada por los electrones en un material semiconductor bajo la influencia de un campo eléctrico.
Capacitancia de óxido por unidad de área - (Medido en Farad por metro cuadrado) - La capacitancia de óxido por unidad de área se define como la capacitancia por unidad de área de la capa de óxido aislante que separa la puerta metálica del material semiconductor.
Voltaje de fuente de drenaje de saturación - (Medido en Voltio) - El voltaje de fuente de drenaje de saturación se define como el voltaje a través de los terminales de fuente y drenaje de un MOSFET cuando el transistor está funcionando en modo de saturación.

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

Ancho de banda: 2.5 Micrómetro --> 2.5E-06 Metro (Verifique la conversión aquí)
Velocidad de deriva de electrones de saturación: 20000000 centímetro por segundo --> 200000 Metro por Segundo (Verifique la conversión aquí)
Capacitancia de óxido por unidad de área: 0.0703 Microfaradio por centímetro cuadrado --> 0.000703 Farad por metro cuadrado (Verifique la conversión aquí)
Voltaje de fuente de drenaje de saturación: 1.5 Voltio --> 1.5 Voltio No se requiere conversión

PASO 2: Evaluar la fórmula

Sustituir valores de entrada en una fórmula

I_D(sat) = W_c*v_d(sat)*C_oxide*V_Dsat --> 2.5E-06*200000*0.000703*1.5

Evaluar ... ...

I_D(sat) = 0.00052725

PASO 3: Convierta el resultado a la unidad de salida

0.00052725 Amperio -->527.25 Microamperio (Verifique la conversión aquí)

RESPUESTA FINAL

527.25 Microamperio <-- Corriente de saturación de canal corto

(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

Corriente de saturación de canal corto VLSI Fórmula

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