SP - UMEL - Vysoké učení technické v Brně

20 FEKT Vysokého učení technického v BrněZopakujte zadání Příklad 3.1, ale namísto kvadratického modelu použijte models proměnnou depletiční vrstvou. Použijte V FB =-0.807 V a N a =10 17 cm -3 .Nejdříve zjistíme, zda se MOSFET nachází v saturační oblasti, spočítáme saturačnínapětí V DS,sat :VDS , sat= VGS−V= 1,39VFBεSqN− 2ϕF−2Coxa⎪⎧⎨⎪⎩2Cox1+2ε qNVýstupní proud (drain) potom získáme z rovniceIDSa( V −V)GBFB⎪⎫−1⎬⎪⎭22( 2ϕ+ V ) ( 2 V ) )3− +3µnCoxW⎛VDS⎞ 2 W= ⎜VGS−VFB−VC− 2ϕF− ⎟VDS− µn2εSqNaF DBϕFL ⎝2 ⎠ 3 L= 0.7mASBPřenosová vodivost je rovna:gm,sat= µ CnoxWL= 0,52mS⎡⎢V⎢⎣GS−VFBεSqN− 2ϕF−2Coxa⎪⎧⎨⎪⎩2Cox1+2ε qNSa( V −V)GBFB⎪⎫⎤−1⎬⎥⎪⎭ ⎥⎦což odpovídá modifikované pohyblivosti µ n * = 149 cm 2 /Vs. Výstupní vodivost přiV DS =0 V je rovna:IDgd = ∆ δ=1, 04mSδVDS V GSVidíme, že výstupní vodivost je rovna výstupní vodivost z Příklad 3.1. To odpovídá,neboť pro V DS =0 je depletiční vrstva kolem kanálu konstantní.3.3 Prahové napětí MOS tranzistoruV této části se budeme zabývat prahovým napětím a budeme diskutovat jeho závislostna potenciálu substrátu, tzv. substrate bias effect.3.3.1 Prahové napětí – výpočtyPrahové napětí je součtem flatband napětí, dvojnásobku potenciálu bulku (substrátu) anapětí na oxidu (vzniká díky náboji depletiční vrstvy)VT= VFBkde flatband napětí, V FB , je dáno++2εqN( 2ϕ+ V )S a F SB2 ϕF( 3.28 )Cox