Potentiel intégré dans la région d’épuisement Calculatrice

✖La concentration de dopage de l'accepteur fait référence à la concentration d'atomes accepteurs intentionnellement ajoutés à un matériau semi-conducteur.ⓘ Concentration dopante de l'accepteur [N_A]			+10% -10%
✖Le potentiel de Fermi en vrac est un paramètre qui décrit le potentiel électrostatique dans la masse (à l'intérieur) d'un matériau semi-conducteur.ⓘ Potentiel Fermi en vrac [Φ_f]			+10% -10%

✖La tension intégrée est une tension caractéristique qui existe aux bornes d’un dispositif semi-conducteur.ⓘ Potentiel intégré dans la région d’épuisement [Φ_B0]

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Formule

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Potentiel intégré dans la région d’épuisement

Formule

`"Φ"_{"B0"} = -(sqrt(2*"[Charge-e]"*"[Permitivity-silicon]"*"N"_{"A"}*"modulus"(-2*"Φ"_{"f"})))`

Exemple

`"-1.6E^-6V"=-(sqrt(2*"[Charge-e]"*"[Permitivity-silicon]"*"1.32electrons/cm³"*"modulus"(-2*"0.25V")))`

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Potentiel intégré dans la région d’épuisement Solution

ÉTAPE 0: Résumé du pré-calcul

Formule utilisée

Tension intégrée = -(sqrt(2*[Charge-e]*[Permitivity-silicon]*Concentration dopante de l'accepteur*modulus(-2*Potentiel Fermi en vrac)))
Φ_B0 = -(sqrt(2*[Charge-e]*[Permitivity-silicon]*N_A*modulus(-2*Φ_f)))
Cette formule utilise 2 Constantes, 2 Les fonctions, 3 Variables

Constantes utilisées

[Permitivity-silicon] - Permittivité du silicium Valeur prise comme 11.7
[Charge-e] - Charge d'électron Valeur prise comme 1.60217662E-19

Fonctions utilisées

sqrt - Une fonction racine carrée est une fonction qui prend un nombre non négatif comme entrée et renvoie la racine carrée du nombre d'entrée donné., sqrt(Number)
modulus - Le module d'un nombre est le reste lorsque ce nombre est divisé par un autre nombre., modulus

Variables utilisées

Tension intégrée - (Mesuré en Volt) - La tension intégrée est une tension caractéristique qui existe aux bornes d’un dispositif semi-conducteur.
Concentration dopante de l'accepteur - (Mesuré en Électrons par mètre cube) - La concentration de dopage de l'accepteur fait référence à la concentration d'atomes accepteurs intentionnellement ajoutés à un matériau semi-conducteur.
Potentiel Fermi en vrac - (Mesuré en Volt) - Le potentiel de Fermi en vrac est un paramètre qui décrit le potentiel électrostatique dans la masse (à l'intérieur) d'un matériau semi-conducteur.

ÉTAPE 1: Convertir les entrées en unité de base

Concentration dopante de l'accepteur: 1.32 Électrons par centimètre cube --> 1320000 Électrons par mètre cube (Vérifiez la conversion ici)
Potentiel Fermi en vrac: 0.25 Volt --> 0.25 Volt Aucune conversion requise

ÉTAPE 2: Évaluer la formule

Remplacement des valeurs d'entrée dans la formule

Φ_B0 = -(sqrt(2*[Charge-e]*[Permitivity-silicon]*N_A*modulus(-2*Φ_f))) --> -(sqrt(2*[Charge-e]*[Permitivity-silicon]*1320000*modulus(-2*0.25)))

Évaluer ... ...

Φ_B0 = -1.57302306783086E-06

ÉTAPE 3: Convertir le résultat en unité de sortie

-1.57302306783086E-06 Volt --> Aucune conversion requise

RÉPONSE FINALE

-1.57302306783086E-06 ≈ -1.6E-6 Volt <-- Tension intégrée

(Calcul effectué en 00.004 secondes)

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Crédits

Créé par banuprakash

Collège d'ingénierie Dayananda Sagar (DSCE), Bangalore

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Vérifié par Dipanjona Mallick

Institut du patrimoine de technologie (HITK), Calcutta

Dipanjona Mallick a validé cette calculatrice et 50+ autres calculatrices!

< 21 Transistors MOS Calculatrices

Facteur d’équivalence de tension des parois latérales

Aller Facteur d’équivalence de tension des parois latérales = -(2*sqrt(Potentiel intégré des jonctions des parois latérales)/(Tension finale-Tension initiale)*(sqrt(Potentiel intégré des jonctions des parois latérales-Tension finale)-sqrt(Potentiel intégré des jonctions des parois latérales-Tension initiale)))

Réduisez le courant dans la région linéaire

Aller Courant de réduction de la région linéaire = sum(x,0,Nombre de transistors à pilote parallèle,(Mobilité électronique*Capacité d'oxyde/2)*(Largeur de canal/Longueur du canal)*(2*(Tension de source de porte-Tension de seuil)*Tension de sortie-Tension de sortie^2))

Tension du nœud à une instance donnée

Aller Tension du nœud à une instance donnée = (Facteur de transconductance/Capacité du nœud)*int(exp(-(1/(Résistance des nœuds*Capacité du nœud))*(Période de temps-x))*Courant circulant dans le nœud*x,x,0,Période de temps)

Réduisez le courant dans la région de saturation

Aller Courant de réduction de la région de saturation = sum(x,0,Nombre de transistors à pilote parallèle,(Mobilité électronique*Capacité d'oxyde/2)*(Largeur de canal/Longueur du canal)*(Tension de source de porte-Tension de seuil)^2)

Temps de saturation

Aller Temps de saturation = -2*Capacité de charge/(Paramètre de processus de transconductance*(Tension de sortie élevée-Tension de seuil)^2)*int(1,x,Tension de sortie élevée,Tension de sortie élevée-Tension de seuil)

Courant de drain circulant à travers le transistor MOS

Aller Courant de vidange = (Largeur de canal/Longueur du canal)*Mobilité électronique*Capacité d'oxyde*int((Tension de source de porte-x-Tension de seuil),x,0,Tension de source de drain)

Délai lorsque le NMOS fonctionne dans une région linéaire

Aller Région linéaire en temporisation = -2*Capacité de jonction*int(1/(Paramètre de processus de transconductance*(2*(Tension d'entrée-Tension de seuil)*x-x^2)),x,Tension initiale,Tension finale)

Densité de charge dans la région d'épuisement

Aller Densité de charge de couche d'épuisement = (sqrt(2*[Charge-e]*[Permitivity-silicon]*Concentration dopante de l'accepteur*modulus(Potentiel des surfaces-Potentiel Fermi en vrac)))

Profondeur de la région d'épuisement associée au drain

Aller Profondeur de la région d'épuisement du drain = sqrt((2*[Permitivity-silicon]*(Potentiel de jonction intégré+Tension de source de drain))/([Charge-e]*Concentration dopante de l'accepteur))

Courant de drain dans la région de saturation du transistor MOS

Aller Courant de drainage de la région de saturation = Largeur de canal*Vitesse de dérive des électrons de saturation*int(Charge*Paramètre de canal court,x,0,Longueur effective du canal)

Potentiel de Fermi pour le type P

Aller Potentiel de Fermi pour le type P = ([BoltZ]*Température absolue)/[Charge-e]*ln(Concentration intrinsèque de porteurs/Concentration dopante de l'accepteur)

Potentiel de Fermi pour le type N

Aller Potentiel de Fermi pour le type N = ([BoltZ]*Température absolue)/[Charge-e]*ln(Concentration de dopant du donneur/Concentration intrinsèque de porteurs)

Profondeur d'épuisement maximale

Aller Profondeur d'épuisement maximale = sqrt((2*[Permitivity-silicon]*modulus(2*Potentiel Fermi en vrac))/([Charge-e]*Concentration dopante de l'accepteur))

Potentiel intégré dans la région d’épuisement

Aller Tension intégrée = -(sqrt(2*[Charge-e]*[Permitivity-silicon]*Concentration dopante de l'accepteur*modulus(-2*Potentiel Fermi en vrac)))

Grande capacité de signal équivalente

Aller Grande capacité de signal équivalente = (1/(Tension finale-Tension initiale))*int(Capacité de jonction*x,x,Tension initiale,Tension finale)

Profondeur de la région d'épuisement associée à la source

Aller Profondeur de la région d'épuisement de la source = sqrt((2*[Permitivity-silicon]*Potentiel de jonction intégré)/([Charge-e]*Concentration dopante de l'accepteur))

Coefficient de biais du substrat

Aller Coefficient de biais du substrat = sqrt(2*[Charge-e]*[Permitivity-silicon]*Concentration dopante de l'accepteur)/Capacité d'oxyde

Capacité équivalente à grande jonction de signal

Aller Capacité équivalente à grande jonction de signal = Périmètre du flanc*Capacité de jonction des parois latérales*Facteur d’équivalence de tension des parois latérales

Puissance moyenne dissipée sur une période de temps

Aller Puissance moyenne = (1/Temps total pris)*int(Tension*Actuel,x,0,Temps total pris)

Fonction de travail dans MOSFET

Aller Fonction de travail = Niveau de vide+(Niveau d'énergie de la bande de conduction-Niveau de Fermi)

Capacité de jonction de paroi latérale à polarisation nulle par unité de longueur

Aller Capacité de jonction des parois latérales = Potentiel de jonction des parois latérales sans polarisation*Profondeur du flanc

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