Tensão integrada de junção VLSI Calculadora

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Otimização de materiais VLSI

Projeto VLSI analógico

✖A temperatura reflete o quão quente ou frio é um objeto ou ambiente.ⓘ Temperatura [T]			+10% -10%
✖Concentração do aceitador refere-se à concentração de átomos dopantes aceitadores em um material semicondutor.ⓘ Concentração do aceitante [N_A]			+10% -10%
✖A concentração doadora refere-se à concentração de átomos dopantes doadores introduzidos em um material semicondutor para aumentar o número de elétrons livres.ⓘ Concentração de doadores [N_D]			+10% -10%
✖Concentração Intrínseca refere-se à concentração de portadores de carga (elétrons e lacunas) em um semicondutor intrínseco em equilíbrio térmico.ⓘ Concentração Intrínseca [N_i]			+10% -10%

✖A tensão incorporada na junção é definida como a tensão que existe através de uma junção semicondutora em equilíbrio térmico, onde nenhuma tensão externa é aplicada.ⓘ Tensão integrada de junção VLSI [Ø₀]

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Fórmula

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Tensão integrada de junção VLSI

Fórmula

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

Exemplo

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

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Tensão integrada de junção VLSI Solução

ETAPA 0: Resumo de pré-cálculo

Fórmula Usada

Tensão interna de junção = ([BoltZ]*Temperatura/[Charge-e])*ln(Concentração do aceitante*Concentração de doadores/(Concentração Intrínseca)^2)
Ø₀ = ([BoltZ]*T/[Charge-e])*ln(N_A*N_D/(N_i)^2)
Esta fórmula usa 2 Constantes, 1 Funções, 5 Variáveis

Constantes Usadas

[Charge-e] - Carga do elétron Valor considerado como 1.60217662E-19
[BoltZ] - Constante de Boltzmann Valor considerado como 1.38064852E-23

Funções usadas

ln - O logaritmo natural, também conhecido como logaritmo de base e, é a função inversa da função exponencial natural., ln(Number)

Variáveis Usadas

Tensão interna de junção - (Medido em Volt) - A tensão incorporada na junção é definida como a tensão que existe através de uma junção semicondutora em equilíbrio térmico, onde nenhuma tensão externa é aplicada.
Temperatura - (Medido em Kelvin) - A temperatura reflete o quão quente ou frio é um objeto ou ambiente.
Concentração do aceitante - (Medido em 1 por metro cúbico) - Concentração do aceitador refere-se à concentração de átomos dopantes aceitadores em um material semicondutor.
Concentração de doadores - (Medido em 1 por metro cúbico) - A concentração doadora refere-se à concentração de átomos dopantes doadores introduzidos em um material semicondutor para aumentar o número de elétrons livres.
Concentração Intrínseca - (Medido em 1 por metro cúbico) - Concentração Intrínseca refere-se à concentração de portadores de carga (elétrons e lacunas) em um semicondutor intrínseco em equilíbrio térmico.

ETAPA 1: Converter entrada (s) em unidade de base

Temperatura: 300 Kelvin --> 300 Kelvin Nenhuma conversão necessária
Concentração do aceitante: 1E+16 1 por centímetro cúbico --> 1E+22 1 por metro cúbico (Verifique a conversão aqui)
Concentração de doadores: 1E+17 1 por centímetro cúbico --> 1E+23 1 por metro cúbico (Verifique a conversão aqui)
Concentração Intrínseca: 14500000000 1 por centímetro cúbico --> 1.45E+16 1 por metro cúbico (Verifique a conversão aqui)

ETAPA 2: Avalie a Fórmula

Substituindo valores de entrada na fórmula

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)

Avaliando ... ...

Ø₀ = 0.75463200359389

PASSO 3: Converta o Resultado em Unidade de Saída

0.75463200359389 Volt --> Nenhuma conversão necessária

RESPOSTA FINAL

0.75463200359389 ≈ 0.754632 Volt <-- Tensão interna de junção

(Cálculo concluído em 00.020 segundos)

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Créditos

Criado por Priyanka Patel

Faculdade de Engenharia Lalbhai Dalpatbhai (LDCE), Ahmedabad

Priyanka Patel criou esta calculadora e mais 25+ calculadoras!

Verificado por Santosh Yadav

Faculdade de Engenharia Dayananda Sagar (DSCE), Banglore

Santosh Yadav verificou esta calculadora e mais 50+ calculadoras!

< 25 Otimização de materiais VLSI Calculadoras

Densidade de carga da região de esgotamento em massa VLSI

Vai Densidade de carga da região de esgotamento em massa = -(1-((Extensão lateral da região de esgotamento com fonte+Extensão Lateral da Região de Esgotamento com Dreno)/(2*Comprimento do canal)))*sqrt(2*[Charge-e]*[Permitivity-silicon]*[Permitivity-vacuum]*Concentração do aceitante*abs(2*Potencial de Superfície))

Coeficiente de Efeito Corporal

Vai Coeficiente de Efeito Corporal = modulus((Tensão de limiar-Tensão Limite DIBL)/(sqrt(Potencial de Superfície+(Diferença potencial do corpo de origem))-sqrt(Potencial de Superfície)))

Tensão integrada de junção VLSI

Vai Tensão interna de junção = ([BoltZ]*Temperatura/[Charge-e])*ln(Concentração do aceitante*Concentração de doadores/(Concentração Intrínseca)^2)

Profundidade de esgotamento da junção PN com fonte VLSI

Vai Profundidade de esgotamento da junção Pn com fonte = sqrt((2*[Permitivity-silicon]*[Permitivity-vacuum]*Tensão interna de junção)/([Charge-e]*Concentração do aceitante))

Capacitância Parasítica da Fonte Total

Vai Fonte de capacitância parasita = (Capacitância entre Junção do Corpo e Fonte*Área de Difusão de Fonte)+(Capacitância entre a junção do corpo e a parede lateral*Perímetro da parede lateral de difusão da fonte)

Corrente de saturação de canal curto VLSI

Vai Corrente de saturação de canal curto = Largura de banda*Velocidade de deriva de elétrons de saturação*Capacitância de Óxido por Unidade de Área*Tensão da fonte de drenagem de saturação

Corrente de junção

Vai Corrente de Junção = (Potência Estática/Tensão do Coletor Base)-(Corrente Sublimiar+Corrente de contenção+Corrente do portão)

Potencial de Superfície

Vai Potencial de Superfície = 2*Diferença potencial do corpo de origem*ln(Concentração do aceitante/Concentração Intrínseca)

Comprimento do portão usando capacitância de óxido de portão

Vai Comprimento do portão = Capacitância do portão/(Capacitância da camada de óxido de porta*Largura do portão)

Capacitância de Óxido de Porta

Vai Capacitância da camada de óxido de porta = Capacitância do portão/(Largura do portão*Comprimento do portão)

Capacitância da porta

Vai Capacitância do portão = Taxa de canal/(Tensão do portão para o canal-Tensão de limiar)

Coeficiente DIBL

Vai Coeficiente DIBL = (Tensão Limite DIBL-Tensão de limiar)/Drenar para Potencial de Fonte

Tensão de limiar

Vai Tensão de limiar = Tensão do portão para o canal-(Taxa de canal/Capacitância do portão)

Carga do canal

Vai Taxa de canal = Capacitância do portão*(Tensão do portão para o canal-Tensão de limiar)

Tensão Limiar quando a Fonte está no Potencial Corporal

Vai Tensão Limite DIBL = Coeficiente DIBL*Drenar para Potencial de Fonte+Tensão de limiar

Sublimiar Inclinação

Vai Inclinação Sublimiar = Diferença potencial do corpo de origem*Coeficiente DIBL*ln(10)

Capacitância de Óxido após Full Scaling VLSI

Vai Capacitância de óxido após escala completa = Capacitância de Óxido por Unidade de Área*Fator de escala

Espessura de óxido de porta após escala completa VLSI

Vai Espessura do óxido de porta após escala completa = Espessura do Óxido de Porta/Fator de escala

Capacitância de porta intrínseca

Vai Capacitância de sobreposição de porta MOS = Capacitância da Porta MOS*Largura da transição

Tensão Crítica

Vai Tensão Crítica = Campo Elétrico Crítico*Campo elétrico ao longo do comprimento do canal

Profundidade da junção após Full Scaling VLSI

Vai Profundidade da junção após escala completa = Profundidade da Junção/Fator de escala

Comprimento do canal após Full Scaling VLSI

Vai Comprimento do canal após escala completa = Comprimento do canal/Fator de escala

Largura do canal após Full Scaling VLSI

Vai Largura do canal após escala completa = Largura de banda/Fator de escala

Mobilidade em Mosfet

Vai Mobilidade em MOSFET = K Prime/Capacitância da camada de óxido de porta

K-Prime

Vai K Prime = Mobilidade em MOSFET*Capacitância da camada de óxido de porta

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