Tensione incorporata di giunzione VLSI calcolatrice

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Ottimizzazione dei materiali VLSI

Progettazione VLSI analogica

✖La temperatura riflette quanto è caldo o freddo un oggetto o un ambiente.ⓘ Temperatura [T]			+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%
✖La concentrazione del donatore si riferisce alla concentrazione di atomi droganti donatori introdotti in un materiale semiconduttore per aumentare il numero di elettroni liberi.ⓘ Concentrazione dei donatori [N_D]			+10% -10%
✖La concentrazione intrinseca si riferisce alla concentrazione di portatori di carica (elettroni e lacune) in un semiconduttore intrinseco all'equilibrio termico.ⓘ Concentrazione intrinseca [N_i]			+10% -10%

✖La tensione incorporata nella giunzione è definita come la tensione che esiste attraverso una giunzione del semiconduttore in equilibrio termico, dove non viene applicata alcuna tensione esterna.ⓘ Tensione incorporata di giunzione VLSI [Ø₀]

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Formula

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Tensione incorporata di giunzione VLSI

Formula

`"Ø"_{"0"} = ("[BoltZ]"*"T"/"[Charge-e]")*ln("N"_{"A"}*"N"_{"D"}/("N"_{"i"})^2)`

Esempio

`"0.754632V"=("[BoltZ]"*"300K"/"[Charge-e]")*ln("1e+16/cm³"*"1e+17/cm³"/("1.45e+10/cm³")^2)`

Calcolatrice

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Tensione incorporata di giunzione VLSI Soluzione

FASE 0: Riepilogo pre-calcolo

Formula utilizzata

Tensione incorporata di giunzione = ([BoltZ]*Temperatura/[Charge-e])*ln(Concentrazione dell'accettore*Concentrazione dei donatori/(Concentrazione intrinseca)^2)
Ø₀ = ([BoltZ]*T/[Charge-e])*ln(N_A*N_D/(N_i)^2)
Questa formula utilizza 2 Costanti, 1 Funzioni, 5 Variabili

Costanti utilizzate

[Charge-e] - Carica dell'elettrone Valore preso come 1.60217662E-19
[BoltZ] - Costante di Boltzmann Valore preso come 1.38064852E-23

Funzioni utilizzate

ln - Il logaritmo naturale, detto anche logaritmo in base e, è la funzione inversa della funzione esponenziale naturale., ln(Number)

Variabili utilizzate

Tensione incorporata di giunzione - (Misurato in Volt) - La tensione incorporata nella giunzione è definita come la tensione che esiste attraverso una giunzione del semiconduttore in equilibrio termico, dove non viene applicata alcuna tensione esterna.
Temperatura - (Misurato in Kelvin) - La temperatura riflette quanto è caldo o freddo un oggetto o un ambiente.
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.
Concentrazione dei donatori - (Misurato in 1 per metro cubo) - La concentrazione del donatore si riferisce alla concentrazione di atomi droganti donatori introdotti in un materiale semiconduttore per aumentare il numero di elettroni liberi.
Concentrazione intrinseca - (Misurato in 1 per metro cubo) - La concentrazione intrinseca si riferisce alla concentrazione di portatori di carica (elettroni e lacune) in un semiconduttore intrinseco all'equilibrio termico.

PASSAGGIO 1: conversione degli ingressi in unità di base

Temperatura: 300 Kelvin --> 300 Kelvin Nessuna conversione richiesta
Concentrazione dell'accettore: 1E+16 1 per centimetro cubo --> 1E+22 1 per metro cubo (Controlla la conversione qui)
Concentrazione dei donatori: 1E+17 1 per centimetro cubo --> 1E+23 1 per metro cubo (Controlla la conversione qui)
Concentrazione intrinseca: 14500000000 1 per centimetro cubo --> 1.45E+16 1 per metro cubo (Controlla la conversione qui)

FASE 2: valutare la formula

Sostituzione dei valori di input nella formula

Ø₀ = ([BoltZ]*T/[Charge-e])*ln(N_A*N_D/(N_i)^2) --> ([BoltZ]*300/[Charge-e])*ln(1E+22*1E+23/(1.45E+16)^2)

Valutare ... ...

Ø₀ = 0.75463200359389

PASSAGGIO 3: conversione del risultato nell'unità di output

0.75463200359389 Volt --> Nessuna conversione richiesta

RISPOSTA FINALE

0.75463200359389 ≈ 0.754632 Volt <-- Tensione incorporata di giunzione

(Calcolo completato in 00.004 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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