SP - UMEL - Vysoké učení technické v Brně

32 FEKT Vysokého učení technického v BrněI D [mA]6Modulace délky kanáluEfekt modulace délky kanálu5432100 5 10 15 20 25 30V DS [V]Graf 3.7: Výstupní charakteristiky MOS tranzistoru bez a s efektem modulace délky17 -3(Nd = 10 cm , L = 1 µm)3.6.2 Punch throughPunch through je extrémním případem jevu modulace délky kanálu, kdy depletičnívrstva okolo oblastí drain a source se spojí v jeden depletiční region. Elektrické pole podhradlem se stane velmi silně závislé na napětí drain-source, stejně jako výstupní (drain)proud. Punch through způsobuje strmý nárůst proudu při zvyšování napětí drain-source.Tento jev je nežádoucí a zvyšuje výstupní vodivost (snižuje výstupní odpor) a limitujemaximální velikost výstupního napětí MOS tranzistoru.3.6.3 Proud v oblasti pod prahovým napětímZákladním předpokladem analýzy MOS tranzistoru uvedené v dřívějších kapitolách jezanedbání inverzní vrstvy pod kanálem při napětích nižších než je prahové. V takovémpřípadě je proud tranzistorem nulový (pod prahovým napětím). Ve skutečnosti tento proudnulový není, ale klesá exponenciálně:kde⎛V⎞G−VTI ∝⎜⎟Dexp ( 3.40 )⎝ Vt⎠n12Cs a= 1+( 3.41 )oxε qNϕChování MOS tranzistoru v podprahové oblasti je důležité z hlediska dynamickýchobvodů, protože v těchto případech potřebujeme zajistit, aby tranzistorem netekl žádnýzbytkový proud (leakage), který by vybíjel paměťové či jiné kapacity.F3.6.4 Odvození koeficientu pro oblast podprahového napětíHustota náboje v podprahovém režimu může být vyjádřena jako: