Calculadora Pendiente subumbral

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Optimización de materiales VLSI

Diseño VLSI analógico

✖La diferencia de potencial del cuerpo fuente se calcula cuando un potencial aplicado externamente es igual a la suma de la caída de voltaje a través de la capa de óxido y la caída de voltaje a través del semiconductor.ⓘ Diferencia de potencial del cuerpo fuente [V_sb]			+10% -10%
✖El coeficiente DIBL en un dispositivo CMOS suele ser del orden de 0,1.ⓘ Coeficiente DIBL [η]			+10% -10%

✖La pendiente subumbral es una característica de la característica de corriente-voltaje de un MOSFET.ⓘ Pendiente subumbral [S]

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Fórmula

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Pendiente subumbral

Fórmula

`"S" = "V"_{"sb"}*"η"*ln(10)`

Ejemplo

`"0.626303"="1.36V"*"0.2"*ln(10)`

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Pendiente subumbral Solución

PASO 0: Resumen del cálculo previo

Fórmula utilizada

Pendiente subumbral = Diferencia de potencial del cuerpo fuente*Coeficiente DIBL*ln(10)
S = V_sb*η*ln(10)
Esta fórmula usa 1 Funciones, 3 Variables

Funciones utilizadas

ln - El logaritmo natural, también conocido como logaritmo en base e, es la función inversa de la función exponencial natural., ln(Number)

Variables utilizadas

Pendiente subumbral - La pendiente subumbral es una característica de la característica de corriente-voltaje de un MOSFET.
Diferencia de potencial del cuerpo fuente - (Medido en Voltio) - La diferencia de potencial del cuerpo fuente se calcula cuando un potencial aplicado externamente es igual a la suma de la caída de voltaje a través de la capa de óxido y la caída de voltaje a través del semiconductor.
Coeficiente DIBL - El coeficiente DIBL en un dispositivo CMOS suele ser del orden de 0,1.

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

Diferencia de potencial del cuerpo fuente: 1.36 Voltio --> 1.36 Voltio No se requiere conversión
Coeficiente DIBL: 0.2 --> No se requiere conversión

PASO 2: Evaluar la fórmula

Sustituir valores de entrada en una fórmula

S = V_sb*η*ln(10) --> 1.36*0.2*ln(10)

Evaluar ... ...

S = 0.626303145294381

PASO 3: Convierta el resultado a la unidad de salida

0.626303145294381 --> No se requiere conversión

RESPUESTA FINAL

0.626303145294381 ≈ 0.626303 <-- Pendiente subumbral

(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

Pendiente subumbral Fórmula

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

¿Qué indica la pendiente del subumbral?

La pendiente del subumbral indica cuánto debe caer el voltaje de la puerta para disminuir la corriente de fuga en un orden de magnitud. Un valor típico es 100 mV/década a temperatura ambiente.

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