Corrente de saturação de canal curto VLSI Calculadora

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Otimização de materiais VLSI

Projeto VLSI analógico

✖A largura do canal é definida como a largura física do canal semicondutor entre os terminais de fonte e dreno dentro da estrutura do transistor.ⓘ Largura de banda [W_c]			+10% -10%
✖A velocidade de deriva de elétrons de saturação é definida como a velocidade máxima alcançada pelos elétrons em um material semicondutor sob a influência de um campo elétrico.ⓘ Velocidade de deriva de elétrons de saturação [v_d(sat)]			+10% -10%
✖A capacitância de óxido por unidade de área é definida como a capacitância por unidade de área da camada isolante de óxido que separa a porta de metal do material semicondutor.ⓘ Capacitância de Óxido por Unidade de Área [C_oxide]			+10% -10%
✖A tensão da fonte de dreno de saturação é definida como a tensão nos terminais de dreno e fonte de um MOSFET quando o transistor está operando no modo de saturação.ⓘ Tensão da fonte de drenagem de saturação [V_Dsat]			+10% -10%

✖A corrente de saturação de canal curto é definida como a corrente máxima que pode fluir através de um transistor de canal curto quando ele está no modo de saturação.ⓘ Corrente de saturação de canal curto VLSI [I_D(sat)]

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Fórmula

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Corrente de saturação de canal curto VLSI

Fórmula

`"I"_{"D(sat)"} = "W"_{"c"}*"v"_{"d(sat)"}*"C"_{"oxide"}*"V"_{"Dsat"}`

Exemplo

`"527.25µA"="2.5μm"*"2e+7cm/s"*"0.0703μF/cm²"*"1.5V"`

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Corrente de saturação de canal curto VLSI Solução

ETAPA 0: Resumo de pré-cálculo

Fórmula Usada

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
I_D(sat) = W_c*v_d(sat)*C_oxide*V_Dsat
Esta fórmula usa 5 Variáveis

Variáveis Usadas

Corrente de saturação de canal curto - (Medido em Ampere) - A corrente de saturação de canal curto é definida como a corrente máxima que pode fluir através de um transistor de canal curto quando ele está no modo de saturação.
Largura de banda - (Medido em Metro) - A largura do canal é definida como a largura física do canal semicondutor entre os terminais de fonte e dreno dentro da estrutura do transistor.
Velocidade de deriva de elétrons de saturação - (Medido em Metro por segundo) - A velocidade de deriva de elétrons de saturação é definida como a velocidade máxima alcançada pelos elétrons em um material semicondutor sob a influência de um campo elétrico.
Capacitância de Óxido por Unidade de Área - (Medido em Farad por metro quadrado) - A capacitância de óxido por unidade de área é definida como a capacitância por unidade de área da camada isolante de óxido que separa a porta de metal do material semicondutor.
Tensão da fonte de drenagem de saturação - (Medido em Volt) - A tensão da fonte de dreno de saturação é definida como a tensão nos terminais de dreno e fonte de um MOSFET quando o transistor está operando no modo de saturação.

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

Largura de banda: 2.5 Micrômetro --> 2.5E-06 Metro (Verifique a conversão aqui)
Velocidade de deriva de elétrons de saturação: 20000000 Centímetro por Segundo --> 200000 Metro por segundo (Verifique a conversão aqui)
Capacitância de Óxido por Unidade de Área: 0.0703 Microfarad por centímetro quadrado --> 0.000703 Farad por metro quadrado (Verifique a conversão aqui)
Tensão da fonte de drenagem de saturação: 1.5 Volt --> 1.5 Volt Nenhuma conversão necessária

ETAPA 2: Avalie a Fórmula

Substituindo valores de entrada na fórmula

I_D(sat) = W_c*v_d(sat)*C_oxide*V_Dsat --> 2.5E-06*200000*0.000703*1.5

Avaliando ... ...

I_D(sat) = 0.00052725

PASSO 3: Converta o Resultado em Unidade de Saída

0.00052725 Ampere -->527.25 Microampère (Verifique a conversão aqui)

RESPOSTA FINAL

527.25 Microampère <-- Corrente de saturação de canal curto

(Cálculo concluído em 00.004 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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