Riduzione della tensione di soglia a canale corto VLSI Soluzione

FASE 0: Riepilogo pre-calcolo
Formula utilizzata
Riduzione della tensione di soglia a canale corto = (sqrt(2*[Charge-e]*[Permitivity-silicon]*[Permitivity-vacuum]*Concentrazione dell'accettore*abs(2*Potenziale di superficie))*Profondità di giunzione)/(Capacità di ossido per unità di area*2*Lunghezza del canale)*((sqrt(1+(2*Profondità di svuotamento della giunzione Pn con sorgente)/Profondità di giunzione)-1)+(sqrt(1+(2*Profondità di svuotamento della giunzione Pn con drenaggio)/Profondità di giunzione)-1))
ΔVT0 = (sqrt(2*[Charge-e]*[Permitivity-silicon]*[Permitivity-vacuum]*NA*abs(2*Φs))*xj)/(Coxide*2*L)*((sqrt(1+(2*xdS)/xj)-1)+(sqrt(1+(2*xdD)/xj)-1))
Questa formula utilizza 3 Costanti, 2 Funzioni, 8 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
Riduzione della tensione di soglia a canale corto - (Misurato in Volt) - La riduzione della tensione di soglia a canale corto è definita come una riduzione della tensione di soglia del MOSFET dovuta all'effetto del canale corto.
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.
Profondità di giunzione - (Misurato in metro) - La profondità di giunzione è definita come la distanza dalla superficie di un materiale semiconduttore al punto in cui si verifica un cambiamento significativo nella concentrazione degli atomi droganti.
Capacità di ossido per unità di area - (Misurato in Farad per metro quadrato) - La capacità di ossido per unità di area è definita come la capacità per unità di area dello strato di ossido isolante che separa il gate metallico dal materiale 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.
Profondità di svuotamento della giunzione Pn con sorgente - (Misurato in metro) - La profondità di esaurimento della giunzione Pn con sorgente è definita come la regione attorno a una giunzione pn in cui i portatori di carica sono stati esauriti a causa della formazione di un campo elettrico.
Profondità di svuotamento della giunzione Pn con drenaggio - (Misurato in metro) - La profondità di svuotamento della giunzione Pn con drenaggio è definita come l'estensione della regione di svuotamento nel materiale semiconduttore vicino al terminale di drenaggio.
PASSAGGIO 1: conversione degli ingressi in unità di base
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
Profondità di giunzione: 2 Micrometro --> 2E-06 metro (Controlla la conversione ​qui)
Capacità di ossido per unità di area: 0.0703 Microfarad per centimetro quadrato --> 0.000703 Farad per metro quadrato (Controlla la conversione ​qui)
Lunghezza del canale: 2.5 Micrometro --> 2.5E-06 metro (Controlla la conversione ​qui)
Profondità di svuotamento della giunzione Pn con sorgente: 0.314 Micrometro --> 3.14E-07 metro (Controlla la conversione ​qui)
Profondità di svuotamento della giunzione Pn con drenaggio: 0.534 Micrometro --> 5.34E-07 metro (Controlla la conversione ​qui)
FASE 2: valutare la formula
Sostituzione dei valori di input nella formula
ΔVT0 = (sqrt(2*[Charge-e]*[Permitivity-silicon]*[Permitivity-vacuum]*NA*abs(2*Φs))*xj)/(Coxide*2*L)*((sqrt(1+(2*xdS)/xj)-1)+(sqrt(1+(2*xdD)/xj)-1)) --> (sqrt(2*[Charge-e]*[Permitivity-silicon]*[Permitivity-vacuum]*1E+22*abs(2*6.86))*2E-06)/(0.000703*2*2.5E-06)*((sqrt(1+(2*3.14E-07)/2E-06)-1)+(sqrt(1+(2*5.34E-07)/2E-06)-1))
Valutare ... ...
ΔVT0 = 0.467200582407994
PASSAGGIO 3: conversione del risultato nell'unità di output
0.467200582407994 Volt --> Nessuna conversione richiesta
RISPOSTA FINALE
0.467200582407994 0.467201 Volt <-- Riduzione della tensione di soglia a canale corto
(Calcolo completato in 00.020 secondi)

Titoli di coda

Creator Image
Creato da Priyanka Patel
Facoltà di ingegneria Lalbhai Dalpatbhai (LDCE), Ahmedabad
Priyanka Patel ha creato questa calcolatrice e altre 25+ altre calcolatrici!
Verifier Image
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

Riduzione della tensione di soglia a canale corto VLSI Formula

Riduzione della tensione di soglia a canale corto = (sqrt(2*[Charge-e]*[Permitivity-silicon]*[Permitivity-vacuum]*Concentrazione dell'accettore*abs(2*Potenziale di superficie))*Profondità di giunzione)/(Capacità di ossido per unità di area*2*Lunghezza del canale)*((sqrt(1+(2*Profondità di svuotamento della giunzione Pn con sorgente)/Profondità di giunzione)-1)+(sqrt(1+(2*Profondità di svuotamento della giunzione Pn con drenaggio)/Profondità di giunzione)-1))
ΔVT0 = (sqrt(2*[Charge-e]*[Permitivity-silicon]*[Permitivity-vacuum]*NA*abs(2*Φs))*xj)/(Coxide*2*L)*((sqrt(1+(2*xdS)/xj)-1)+(sqrt(1+(2*xdD)/xj)-1))
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