Kortkanaaldrempelspanningsreductie VLSI Rekenmachine

↳

Elektronica

Chemische technologie

Civiel

Elektrisch

Elektronica en instrumentatie

Materiaal kunde

Mechanisch

Productie Engineering

⤿

VLSI-materiaaloptimalisatie

Analoog VLSI-ontwerp

✖Acceptorconcentratie verwijst naar de concentratie van acceptor-doteringsatomen in een halfgeleidermateriaal.ⓘ Acceptorconcentratie [N_A]			+10% -10%
✖Oppervlaktepotentieel is een sleutelparameter bij het evalueren van de DC-eigenschap van dunnefilmtransistors.ⓘ Oppervlaktepotentieel [Φ_s]			+10% -10%
✖Verbindingsdiepte wordt gedefinieerd als de afstand vanaf het oppervlak van een halfgeleidermateriaal tot het punt waar een significante verandering in de concentratie van doteringsatomen optreedt.ⓘ Verbindingsdiepte [x_j]			+10% -10%
✖Oxidecapaciteit per oppervlakte-eenheid wordt gedefinieerd als de capaciteit per oppervlakte-eenheid van de isolerende oxidelaag die de metalen poort scheidt van het halfgeleidermateriaal.ⓘ Oxidecapaciteit per oppervlakte-eenheid [C_oxide]			+10% -10%
✖Kanaallengte verwijst naar de fysieke lengte van het halfgeleidermateriaal tussen de source- en drain-terminals binnen de transistorstructuur.ⓘ Kanaallengte [L]			+10% -10%
✖Pn-junctie-uitputtingsdiepte met bron wordt gedefinieerd als het gebied rond een pn-junctie waar ladingsdragers zijn uitgeput als gevolg van de vorming van een elektrisch veld.ⓘ Pn-verbindingsdepletiediepte met bron [x_dS]			+10% -10%
✖Pn-verbindingsdepletiediepte met drain wordt gedefinieerd als de uitbreiding van het depletiegebied in het halfgeleidermateriaal nabij de drainterminal.ⓘ Pn-verbindingsdepletiediepte met afvoer [x_dD]			+10% -10%

✖Short Channel Threshold Voltage Reduction wordt gedefinieerd als een verlaging van de drempelspanning van de MOSFET als gevolg van een kort kanaaleffect.ⓘ Kortkanaaldrempelspanningsreductie VLSI [ΔV_T0]

⎘ Kopiëren

👎

Formule

✖

Kortkanaaldrempelspanningsreductie VLSI

Formule

`"ΔV"_{"T0"} = (sqrt(2*"[Charge-e]"*"[Permitivity-silicon]"*"[Permitivity-vacuum]"*"N"_{"A"}*abs(2*"Φ"_{"s"}))*"x"_{"j"})/("C"_{"oxide"}*2*"L")*((sqrt(1+(2*"x"_{"dS"})/"x"_{"j"})-1)+(sqrt(1+(2*"x"_{"dD"})/"x"_{"j"})-1))`

Voorbeeld

`"0.467201V"=(sqrt(2*"[Charge-e]"*"[Permitivity-silicon]"*"[Permitivity-vacuum]"*"1e+16/cm³"*abs(2*"6.86V"))*"2μm")/("0.0703μF/cm²"*2*"2.5μm")*((sqrt(1+(2*"0.314μm")/"2μm")-1)+(sqrt(1+(2*"0.534μm")/"2μm")-1))`

Rekenmachine

LaTeX

Reset

👍

Downloaden Elektronica Formule Pdf PDF Image

Kortkanaaldrempelspanningsreductie VLSI Oplossing

STAP 0: Samenvatting voorberekening

Formule gebruikt

Spanningsreductie drempelwaarde kort kanaal = (sqrt(2*[Charge-e]*[Permitivity-silicon]*[Permitivity-vacuum]*Acceptorconcentratie*abs(2*Oppervlaktepotentieel))*Verbindingsdiepte)/(Oxidecapaciteit per oppervlakte-eenheid*2*Kanaallengte)*((sqrt(1+(2*Pn-verbindingsdepletiediepte met bron)/Verbindingsdiepte)-1)+(sqrt(1+(2*Pn-verbindingsdepletiediepte met afvoer)/Verbindingsdiepte)-1))
ΔV_T0 = (sqrt(2*[Charge-e]*[Permitivity-silicon]*[Permitivity-vacuum]*N_A*abs(2*Φ_s))*x_j)/(C_oxide*2*L)*((sqrt(1+(2*x_dS)/x_j)-1)+(sqrt(1+(2*x_dD)/x_j)-1))
Deze formule gebruikt 3 Constanten, 2 Functies, 8 Variabelen

Gebruikte constanten

[Permitivity-silicon] - Permittiviteit van silicium Waarde genomen als 11.7
[Permitivity-vacuum] - Permittiviteit van vacuüm Waarde genomen als 8.85E-12
[Charge-e] - Lading van elektron Waarde genomen als 1.60217662E-19

Functies die worden gebruikt

sqrt - Een vierkantswortelfunctie is een functie die een niet-negatief getal als invoer neemt en de vierkantswortel van het gegeven invoergetal retourneert., sqrt(Number)
abs - De absolute waarde van een getal is de afstand tot nul op de getallenlijn. Het is altijd een positieve waarde, omdat het de grootte van een getal vertegenwoordigt zonder rekening te houden met de richting ervan., abs(Number)

Variabelen gebruikt

Spanningsreductie drempelwaarde kort kanaal - (Gemeten in Volt) - Short Channel Threshold Voltage Reduction wordt gedefinieerd als een verlaging van de drempelspanning van de MOSFET als gevolg van een kort kanaaleffect.
Acceptorconcentratie - (Gemeten in 1 per kubieke meter) - Acceptorconcentratie verwijst naar de concentratie van acceptor-doteringsatomen in een halfgeleidermateriaal.
Oppervlaktepotentieel - (Gemeten in Volt) - Oppervlaktepotentieel is een sleutelparameter bij het evalueren van de DC-eigenschap van dunnefilmtransistors.
Verbindingsdiepte - (Gemeten in Meter) - Verbindingsdiepte wordt gedefinieerd als de afstand vanaf het oppervlak van een halfgeleidermateriaal tot het punt waar een significante verandering in de concentratie van doteringsatomen optreedt.
Oxidecapaciteit per oppervlakte-eenheid - (Gemeten in Farad per vierkante meter) - Oxidecapaciteit per oppervlakte-eenheid wordt gedefinieerd als de capaciteit per oppervlakte-eenheid van de isolerende oxidelaag die de metalen poort scheidt van het halfgeleidermateriaal.
Kanaallengte - (Gemeten in Meter) - Kanaallengte verwijst naar de fysieke lengte van het halfgeleidermateriaal tussen de source- en drain-terminals binnen de transistorstructuur.
Pn-verbindingsdepletiediepte met bron - (Gemeten in Meter) - Pn-junctie-uitputtingsdiepte met bron wordt gedefinieerd als het gebied rond een pn-junctie waar ladingsdragers zijn uitgeput als gevolg van de vorming van een elektrisch veld.
Pn-verbindingsdepletiediepte met afvoer - (Gemeten in Meter) - Pn-verbindingsdepletiediepte met drain wordt gedefinieerd als de uitbreiding van het depletiegebied in het halfgeleidermateriaal nabij de drainterminal.

STAP 1: converteer ingang (en) naar basiseenheid

Acceptorconcentratie: 1E+16 1 per kubieke centimeter --> 1E+22 1 per kubieke meter (Bekijk de conversie hier)
Oppervlaktepotentieel: 6.86 Volt --> 6.86 Volt Geen conversie vereist
Verbindingsdiepte: 2 Micrometer --> 2E-06 Meter (Bekijk de conversie hier)
Oxidecapaciteit per oppervlakte-eenheid: 0.0703 Microfarad per vierkante centimeter --> 0.000703 Farad per vierkante meter (Bekijk de conversie hier)
Kanaallengte: 2.5 Micrometer --> 2.5E-06 Meter (Bekijk de conversie hier)
Pn-verbindingsdepletiediepte met bron: 0.314 Micrometer --> 3.14E-07 Meter (Bekijk de conversie hier)
Pn-verbindingsdepletiediepte met afvoer: 0.534 Micrometer --> 5.34E-07 Meter (Bekijk de conversie hier)

STAP 2: Evalueer de formule

Invoerwaarden in formule vervangen

ΔV_T0 = (sqrt(2*[Charge-e]*[Permitivity-silicon]*[Permitivity-vacuum]*N_A*abs(2*Φ_s))*x_j)/(C_oxide*2*L)*((sqrt(1+(2*x_dS)/x_j)-1)+(sqrt(1+(2*x_dD)/x_j)-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))

Evalueren ... ...

ΔV_T0 = 0.467200582407994

STAP 3: converteer het resultaat naar de eenheid van de uitvoer

0.467200582407994 Volt --> Geen conversie vereist

DEFINITIEVE ANTWOORD

0.467200582407994 ≈ 0.467201 Volt <-- Spanningsreductie drempelwaarde kort kanaal

(Berekening voltooid in 00.020 seconden)

Je bevindt je hier -

Huis » Engineering » Elektronica » VLSI-fabricage » VLSI-materiaaloptimalisatie » Kortkanaaldrempelspanningsreductie VLSI

Credits

Gemaakt door Prijanka Patel

Lalbhai Dalpatbhai College voor techniek (LDCE), Ahmedabad

Prijanka Patel heeft deze rekenmachine gemaakt en nog 25+ meer rekenmachines!

Geverifieërd door Santhosh Yadav

Dayananda Sagar College of Engineering (DSCE), Banglore

Santhosh Yadav heeft deze rekenmachine geverifieerd en nog 50+ rekenmachines!

< 25 VLSI-materiaaloptimalisatie Rekenmachines

Bulkuitputtingsregio Ladingsdichtheid VLSI

Gaan Ladingsdichtheid van het bulkuitputtingsgebied = -(1-((Laterale omvang van het uitputtingsgebied met bron+Laterale omvang van het uitputtingsgebied met afvoer)/(2*Kanaallengte)))*sqrt(2*[Charge-e]*[Permitivity-silicon]*[Permitivity-vacuum]*Acceptorconcentratie*abs(2*Oppervlaktepotentieel))

Lichaamseffectcoëfficiënt

Gaan Lichaamseffectcoëfficiënt = modulus((Drempelspanning-Drempelspanning DIBL)/(sqrt(Oppervlaktepotentieel+(Bron Lichaamspotentieelverschil))-sqrt(Oppervlaktepotentieel)))

Verbinding Ingebouwde spanning VLSI

Gaan Junction Ingebouwde spanning = ([BoltZ]*Temperatuur/[Charge-e])*ln(Acceptorconcentratie*Donorconcentratie/(Intrinsieke concentratie)^2)

PN-verbindingsdepletiediepte met bron VLSI

Gaan Pn-verbindingsdepletiediepte met bron = sqrt((2*[Permitivity-silicon]*[Permitivity-vacuum]*Junction Ingebouwde spanning)/([Charge-e]*Acceptorconcentratie))

Totale bronparasitaire capaciteit

Gaan Bron Parasitaire capaciteit = (Capaciteit tussen kruising van lichaam en bron*Gebied van bronverspreiding)+(Capaciteit tussen verbinding van lichaam en zijwand*Zijwandomtrek van brondiffusie)

Korte kanaalverzadigingsstroom VLSI

Gaan Korte kanaalverzadigingsstroom = Kanaalbreedte*Verzadiging Elektronendriftsnelheid*Oxidecapaciteit per oppervlakte-eenheid*Verzadigingsafvoer Bronspanning

Junction Current

Gaan Verbindingsstroom = (Statische kracht/Basiscollectorspanning)-(Subdrempelstroom+Betwisting actueel+Poortstroom)

Oppervlakte Potentieel

Gaan Oppervlaktepotentieel = 2*Bron Lichaamspotentieelverschil*ln(Acceptorconcentratie/Intrinsieke concentratie)

DIBL-coëfficiënt

Gaan DIBL-coëfficiënt = (Drempelspanning DIBL-Drempelspanning)/Afvoer naar bronpotentieel

Drempelspanning wanneer de bron zich op het lichaamspotentieel bevindt

Gaan Drempelspanning DIBL = DIBL-coëfficiënt*Afvoer naar bronpotentieel+Drempelspanning

Subdrempel Helling

Gaan Helling onder de drempel = Bron Lichaamspotentieelverschil*DIBL-coëfficiënt*ln(10)

Poortlengte met behulp van Gate Oxide-capaciteit

Gaan Poortlengte = Poortcapaciteit/(Capaciteit van Gate Oxide Layer*Poortbreedte)

Gate-oxidecapaciteit

Gaan Capaciteit van Gate Oxide Layer = Poortcapaciteit/(Poortbreedte*Poortlengte)

Poortcapaciteit

Gaan Poortcapaciteit = Kanaalkosten/(Poort naar kanaalspanning-Drempelspanning)

Drempelspanning

Gaan Drempelspanning = Poort naar kanaalspanning-(Kanaalkosten/Poortcapaciteit)

Kanaallading

Gaan Kanaalkosten = Poortcapaciteit*(Poort naar kanaalspanning-Drempelspanning)

Oxidecapaciteit na volledige schaling VLSI

Gaan Oxidecapaciteit na volledige schaling = Oxidecapaciteit per oppervlakte-eenheid*Schaalfactor

Kritieke spanning

Gaan Kritische spanning = Kritisch elektrisch veld*Elektrisch veld over de kanaallengte

Verbindingsdiepte na volledige schaling VLSI

Gaan Verbindingsdiepte na volledige schaling = Verbindingsdiepte/Schaalfactor

Intrinsieke poortcapaciteit

Gaan MOS-poortoverlappingscapaciteit = MOS-poortcapaciteit*Overgangsbreedte

Gate-oxidedikte na volledige schaling VLSI

Gaan Gate-oxidedikte na volledige schaling = Poortoxidedikte/Schaalfactor

Kanaalbreedte na volledige schaling VLSI

Gaan Kanaalbreedte na volledige schaling = Kanaalbreedte/Schaalfactor

Kanaallengte na volledige schaling VLSI

Gaan Kanaallengte na volledige schaling = Kanaallengte/Schaalfactor

Mobiliteit in Mosfet

Gaan Mobiliteit in MOSFET = K Prime/Capaciteit van Gate Oxide Layer

K-Prime

Gaan K Prime = Mobiliteit in MOSFET*Capaciteit van Gate Oxide Layer

Kortkanaaldrempelspanningsreductie VLSI Formule

Huis

VRIJ PDF's

🔍 Zoeken

Categorieën

Let Others Know

✖

Facebook

Twitter

Copied!