Densità di carica della regione di esaurimento di massa VLSI calcolatrice

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Ottimizzazione dei materiali VLSI

Progettazione VLSI analogica

✖Estensione laterale della regione di svuotamento con la sorgente la distanza orizzontale attraverso la quale la regione di svuotamento si estende lateralmente dal terminale di sorgente in un dispositivo a semiconduttore.ⓘ Estensione laterale della regione di esaurimento con la sorgente [ΔL_s]			+10% -10%
✖Estensione laterale della regione di svuotamento con drenaggio la distanza orizzontale attraverso la quale la regione di svuotamento si estende lateralmente dal terminale di drenaggio in un dispositivo a semiconduttore.ⓘ Estensione laterale della regione di esaurimento con drenaggio [ΔL_D]			+10% -10%
✖La lunghezza del canale si riferisce alla lunghezza fisica del materiale semiconduttore tra i terminali di source e drain all'interno della struttura del transistor.ⓘ Lunghezza del canale [L]			+10% -10%
✖La concentrazione dell'accettore si riferisce alla concentrazione degli atomi droganti dell'accettore in un materiale semiconduttore.ⓘ Concentrazione dell'accettore [N_A]			+10% -10%
✖Il potenziale superficiale è un parametro chiave nella valutazione delle proprietà CC dei transistor a film sottile.ⓘ Potenziale di superficie [Φ_s]			+10% -10%

✖La densità di carica della regione di svuotamento di massa è definita come la carica elettrica per unità di area associata alla regione di svuotamento nella massa di un dispositivo a semiconduttore.ⓘ Densità di carica della regione di esaurimento di massa VLSI [Q_B0]

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Formula

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Densità di carica della regione di esaurimento di massa VLSI

Formula

`"Q"_{"B0"} = -(1-(("ΔL"_{"s"}+"ΔL"_{"D"})/(2*"L")))*sqrt(2*"[Charge-e]"*"[Permitivity-silicon]"*"[Permitivity-vacuum]"*"N"_{"A"}*abs(2*"Φ"_{"s"}))`

Esempio

`"-0.200558μC/cm²"=-(1-(("0.1μm"+"0.2μm")/(2*"2.5μm")))*sqrt(2*"[Charge-e]"*"[Permitivity-silicon]"*"[Permitivity-vacuum]"*"1e+16/cm³"*abs(2*"6.86V"))`

Calcolatrice

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Densità di carica della regione di esaurimento di massa VLSI Soluzione

FASE 0: Riepilogo pre-calcolo

Formula utilizzata

Densità di carica della regione di esaurimento di massa = -(1-((Estensione laterale della regione di esaurimento con la sorgente+Estensione laterale della regione di esaurimento con drenaggio)/(2*Lunghezza del canale)))*sqrt(2*[Charge-e]*[Permitivity-silicon]*[Permitivity-vacuum]*Concentrazione dell'accettore*abs(2*Potenziale di superficie))
Q_B0 = -(1-((ΔL_s+ΔL_D)/(2*L)))*sqrt(2*[Charge-e]*[Permitivity-silicon]*[Permitivity-vacuum]*N_A*abs(2*Φ_s))
Questa formula utilizza 3 Costanti, 2 Funzioni, 6 Variabili

Costanti utilizzate

[Permitivity-silicon] - Permittività del silicio Valore preso come 11.7
[Permitivity-vacuum] - Permittività del vuoto Valore preso come 8.85E-12
[Charge-e] - Carica dell'elettrone Valore preso come 1.60217662E-19

Funzioni utilizzate

sqrt - Una funzione radice quadrata è una funzione che accetta un numero non negativo come input e restituisce la radice quadrata del numero di input specificato., sqrt(Number)
abs - Il valore assoluto di un numero è la sua distanza dallo zero sulla linea numerica. È sempre un valore positivo, poiché rappresenta la grandezza di un numero senza considerarne la direzione., abs(Number)

Variabili utilizzate

Densità di carica della regione di esaurimento di massa - (Misurato in Coulomb per metro quadrato) - La densità di carica della regione di svuotamento di massa è definita come la carica elettrica per unità di area associata alla regione di svuotamento nella massa di un dispositivo a semiconduttore.
Estensione laterale della regione di esaurimento con la sorgente - (Misurato in metro) - Estensione laterale della regione di svuotamento con la sorgente la distanza orizzontale attraverso la quale la regione di svuotamento si estende lateralmente dal terminale di sorgente in un dispositivo a semiconduttore.
Estensione laterale della regione di esaurimento con drenaggio - (Misurato in metro) - Estensione laterale della regione di svuotamento con drenaggio la distanza orizzontale attraverso la quale la regione di svuotamento si estende lateralmente dal terminale di drenaggio in un dispositivo a semiconduttore.
Lunghezza del canale - (Misurato in metro) - La lunghezza del canale si riferisce alla lunghezza fisica del materiale semiconduttore tra i terminali di source e drain all'interno della struttura del transistor.
Concentrazione dell'accettore - (Misurato in 1 per metro cubo) - La concentrazione dell'accettore si riferisce alla concentrazione degli atomi droganti dell'accettore in un materiale semiconduttore.
Potenziale di superficie - (Misurato in Volt) - Il potenziale superficiale è un parametro chiave nella valutazione delle proprietà CC dei transistor a film sottile.

PASSAGGIO 1: conversione degli ingressi in unità di base

Estensione laterale della regione di esaurimento con la sorgente: 0.1 Micrometro --> 1E-07 metro (Controlla la conversione qui)
Estensione laterale della regione di esaurimento con drenaggio: 0.2 Micrometro --> 2E-07 metro (Controlla la conversione qui)
Lunghezza del canale: 2.5 Micrometro --> 2.5E-06 metro (Controlla la conversione qui)
Concentrazione dell'accettore: 1E+16 1 per centimetro cubo --> 1E+22 1 per metro cubo (Controlla la conversione qui)
Potenziale di superficie: 6.86 Volt --> 6.86 Volt Nessuna conversione richiesta

FASE 2: valutare la formula

Sostituzione dei valori di input nella formula

Q_B0 = -(1-((ΔL_s+ΔL_D)/(2*L)))*sqrt(2*[Charge-e]*[Permitivity-silicon]*[Permitivity-vacuum]*N_A*abs(2*Φ_s)) --> -(1-((1E-07+2E-07)/(2*2.5E-06)))*sqrt(2*[Charge-e]*[Permitivity-silicon]*[Permitivity-vacuum]*1E+22*abs(2*6.86))

Valutare ... ...

Q_B0 = -0.00200557851391776

PASSAGGIO 3: conversione del risultato nell'unità di output

-0.00200557851391776 Coulomb per metro quadrato -->-0.200557851391776 Microcoulomb per centimetro quadrato (Controlla la conversione qui)

RISPOSTA FINALE

-0.200557851391776 ≈ -0.200558 Microcoulomb per centimetro quadrato <-- Densità di carica della regione di esaurimento di massa

(Calcolo completato in 00.025 secondi)

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Titoli di coda

Creato da Priyanka Patel

Facoltà di ingegneria Lalbhai Dalpatbhai (LDCE), Ahmedabad

Priyanka Patel ha creato questa calcolatrice e altre 25+ altre calcolatrici!

Verificato da Santhosh Yadav

Dayananda Sagar College of Engineering (DSCE), Banglore

Santhosh Yadav ha verificato questa calcolatrice e altre 50+ altre calcolatrici!

< 25 Ottimizzazione dei materiali VLSI Calcolatrici

Densità di carica della regione di esaurimento di massa VLSI

Partire Densità di carica della regione di esaurimento di massa = -(1-((Estensione laterale della regione di esaurimento con la sorgente+Estensione laterale della regione di esaurimento con drenaggio)/(2*Lunghezza del canale)))*sqrt(2*[Charge-e]*[Permitivity-silicon]*[Permitivity-vacuum]*Concentrazione dell'accettore*abs(2*Potenziale di superficie))

Coefficiente di effetto corporeo

Partire Coefficiente di effetto corporeo = modulus((Soglia di voltaggio-Tensione di soglia DIBL)/(sqrt(Potenziale di superficie+(Differenza di potenziale del corpo sorgente))-sqrt(Potenziale di superficie)))

Profondità di esaurimento della giunzione PN con sorgente VLSI

Partire Profondità di svuotamento della giunzione Pn con sorgente = sqrt((2*[Permitivity-silicon]*[Permitivity-vacuum]*Tensione incorporata di giunzione)/([Charge-e]*Concentrazione dell'accettore))

Tensione incorporata di giunzione VLSI

Partire Tensione incorporata di giunzione = ([BoltZ]*Temperatura/[Charge-e])*ln(Concentrazione dell'accettore*Concentrazione dei donatori/(Concentrazione intrinseca)^2)

Capacità parassita della sorgente totale

Partire Capacità parassita della sorgente = (Capacità tra giunzione del corpo e sorgente*Area di diffusione della sorgente)+(Capacità tra la giunzione del corpo e la parete laterale*Perimetro della parete laterale della diffusione della sorgente)

Corrente di saturazione del canale corto VLSI

Partire Corrente di saturazione del canale corto = Larghezza del canale*Velocità di deriva degli elettroni in saturazione*Capacità di ossido per unità di area*Tensione della sorgente di drenaggio di saturazione

Corrente di giunzione

Partire Corrente di giunzione = (Potenza statica/Tensione del collettore di base)-(Corrente sottosoglia+Corrente di contesa+Corrente del cancello)

Potenziale di superficie

Partire Potenziale di superficie = 2*Differenza di potenziale del corpo sorgente*ln(Concentrazione dell'accettore/Concentrazione intrinseca)

Lunghezza del gate utilizzando la capacità dell'ossido di gate

Partire Lunghezza del cancello = Capacità del cancello/(Capacità dello strato di ossido di gate*Larghezza del cancello)

Capacità dell'ossido di gate

Partire Capacità dello strato di ossido di gate = Capacità del cancello/(Larghezza del cancello*Lunghezza del cancello)

Coefficiente DIBL

Partire Coefficiente DIBL = (Tensione di soglia DIBL-Soglia di voltaggio)/Drenare al potenziale di origine

Tensione di soglia quando la sorgente è al potenziale corporeo

Partire Tensione di soglia DIBL = Coefficiente DIBL*Drenare al potenziale di origine+Soglia di voltaggio

Pendenza sottosoglia

Partire Pendenza sottosoglia = Differenza di potenziale del corpo sorgente*Coefficiente DIBL*ln(10)

Soglia di voltaggio

Partire Soglia di voltaggio = Voltaggio da gate a canale-(Carica del canale/Capacità del cancello)

Capacità del gate

Partire Capacità del cancello = Carica del canale/(Voltaggio da gate a canale-Soglia di voltaggio)

Channel Charge

Partire Carica del canale = Capacità del cancello*(Voltaggio da gate a canale-Soglia di voltaggio)

Capacità dell'ossido dopo il ridimensionamento completo VLSI

Partire Capacità dell'ossido dopo il ridimensionamento completo = Capacità di ossido per unità di area*Fattore di scala

Profondità di giunzione dopo il ridimensionamento completo VLSI

Partire Profondità della giunzione dopo il ridimensionamento completo = Profondità di giunzione/Fattore di scala

Spessore dell'ossido di gate dopo il ridimensionamento completo VLSI

Partire Spessore dell'ossido di gate dopo la scalatura completa = Spessore dell'ossido di gate/Fattore di scala

Lunghezza del canale dopo il ridimensionamento completo VLSI

Partire Lunghezza del canale dopo il ridimensionamento completo = Lunghezza del canale/Fattore di scala

Larghezza del canale dopo il ridimensionamento completo VLSI

Partire Larghezza del canale dopo il ridimensionamento completo = Larghezza del canale/Fattore di scala

Tensione critica

Partire Tensione critica = Campo elettrico critico*Campo elettrico attraverso la lunghezza del canale

Capacità intrinseca di gate

Partire Capacità di sovrapposizione del gate MOS = Capacità del gate MOS*Larghezza di transizione

Mobilità in Mosfet

Partire Mobilità nei MOSFET = K Primo/Capacità dello strato di ossido di gate

K-Prime

Partire K Primo = Mobilità nei MOSFET*Capacità dello strato di ossido di gate

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