Redução de tensão limite de canal curto VLSI Solução

ETAPA 0: Resumo de pré-cálculo
Fórmula Usada
Redução de tensão limite de canal curto = (sqrt(2*[Charge-e]*[Permitivity-silicon]*[Permitivity-vacuum]*Concentração do aceitante*abs(2*Potencial de Superfície))*Profundidade da Junção)/(Capacitância de Óxido por Unidade de Área*2*Comprimento do canal)*((sqrt(1+(2*Profundidade de esgotamento da junção Pn com fonte)/Profundidade da Junção)-1)+(sqrt(1+(2*Profundidade de esgotamento da junção Pn com dreno)/Profundidade da Junção)-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))
Esta fórmula usa 3 Constantes, 2 Funções, 8 Variáveis
Constantes Usadas
[Permitivity-silicon] - Permissividade do silício Valor considerado como 11.7
[Permitivity-vacuum] - Permissividade do vácuo Valor considerado como 8.85E-12
[Charge-e] - Carga do elétron Valor considerado como 1.60217662E-19
Funções usadas
sqrt - Uma função de raiz quadrada é uma função que recebe um número não negativo como entrada e retorna a raiz quadrada do número de entrada fornecido., sqrt(Number)
abs - O valor absoluto de um número é sua distância do zero na reta numérica. É sempre um valor positivo, pois representa a magnitude de um número sem considerar sua direção., abs(Number)
Variáveis Usadas
Redução de tensão limite de canal curto - (Medido em Volt) - A redução da tensão limite de canal curto é definida como uma redução na tensão limite do MOSFET devido ao efeito de canal curto.
Concentração do aceitante - (Medido em 1 por metro cúbico) - Concentração do aceitador refere-se à concentração de átomos dopantes aceitadores em um material semicondutor.
Potencial de Superfície - (Medido em Volt) - O potencial de superfície é um parâmetro chave na avaliação da propriedade DC de transistores de filme fino.
Profundidade da Junção - (Medido em Metro) - A profundidade da junção é definida como a distância da superfície de um material semicondutor até o ponto onde ocorre uma mudança significativa na concentração de átomos dopantes.
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.
Comprimento do canal - (Medido em Metro) - Comprimento do canal refere-se ao comprimento físico do material semicondutor entre os terminais de fonte e dreno dentro da estrutura do transistor.
Profundidade de esgotamento da junção Pn com fonte - (Medido em Metro) - A profundidade de esgotamento da junção Pn com a fonte é definida como a região ao redor de uma junção pn onde os portadores de carga foram esgotados devido à formação de um campo elétrico.
Profundidade de esgotamento da junção Pn com dreno - (Medido em Metro) - A profundidade de esgotamento da junção Pn com dreno é definida como a extensão da região de esgotamento no material semicondutor próximo ao terminal de dreno.
ETAPA 1: Converter entrada (s) em unidade de base
Concentração do aceitante: 1E+16 1 por centímetro cúbico --> 1E+22 1 por metro cúbico (Verifique a conversão ​aqui)
Potencial de Superfície: 6.86 Volt --> 6.86 Volt Nenhuma conversão necessária
Profundidade da Junção: 2 Micrômetro --> 2E-06 Metro (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)
Comprimento do canal: 2.5 Micrômetro --> 2.5E-06 Metro (Verifique a conversão ​aqui)
Profundidade de esgotamento da junção Pn com fonte: 0.314 Micrômetro --> 3.14E-07 Metro (Verifique a conversão ​aqui)
Profundidade de esgotamento da junção Pn com dreno: 0.534 Micrômetro --> 5.34E-07 Metro (Verifique a conversão ​aqui)
ETAPA 2: Avalie a Fórmula
Substituindo valores de entrada na fórmula
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))
Avaliando ... ...
ΔVT0 = 0.467200582407994
PASSO 3: Converta o Resultado em Unidade de Saída
0.467200582407994 Volt --> Nenhuma conversão necessária
RESPOSTA FINAL
0.467200582407994 0.467201 Volt <-- Redução de tensão limite de canal curto
(Cálculo concluído em 00.004 segundos)

Créditos

Creator Image
Criado por Priyanka Patel
Faculdade de Engenharia Lalbhai Dalpatbhai (LDCE), Ahmedabad
Priyanka Patel criou esta calculadora e mais 25+ calculadoras!
Verifier Image
Verificado por Santosh Yadav
Faculdade de Engenharia Dayananda Sagar (DSCE), Banglore
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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

Redução de tensão limite de canal curto VLSI Fórmula

Redução de tensão limite de canal curto = (sqrt(2*[Charge-e]*[Permitivity-silicon]*[Permitivity-vacuum]*Concentração do aceitante*abs(2*Potencial de Superfície))*Profundidade da Junção)/(Capacitância de Óxido por Unidade de Área*2*Comprimento do canal)*((sqrt(1+(2*Profundidade de esgotamento da junção Pn com fonte)/Profundidade da Junção)-1)+(sqrt(1+(2*Profundidade de esgotamento da junção Pn com dreno)/Profundidade da Junção)-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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