5.2. Отримання стік-затворних та вихідних вольт-амперних характеристик польового транзистора з керувальним р-n–переходом
Синтезуємо схему, подану на рис.5,а. Вибираємо джерела живлення V1 i V2, необхідні для реалізації схеми, типу Battery і задаємо потрібні значення напруги (4 В і 20 В відповідно).
Для побудови ВАХ вибираємо в основному меню Аналіз/Передаточные характ. по постоянному току і встановлюємо опції і параметри.
Для побудови стік-затворної характеристики транзистора IС=f(UЗВ), якщо UСВ =const, необхідно встановити параметри, вказані на рис.7,а. Для отримання сім’ї вихідних характеристик IС=f(UСВ), якщо UЗВ=const, необхідно встановити параметри, вказані на рис. 7,б.
а)
б)
Рис.7. Вікна Анализ/передаточные характ. по постоянному току для побудови стік-затворних (а) та вихідних (б) ВАХ польового транзистора з керувальним р-п-переходом
5.3. Моделі польових транзисторів з ізольованим затвором
Польові транзистори з ізольованим затвором в системі МС8 вибираються за допомогою таких шляхів в меню: Компоненты/Analog Primitives/Active Devices/DNMOS (або DPMOS) (рис.8), або Компоненты/ Analog Library/MOSFET. Далі в підменю потрібно вибрати потрібний тип транзистора.
Рис.8. Вікно вибору Компоненты для вибору польових транзисторів з ізольованим затвором
В атрибуті Part задається ім’я транзистора у схемі, в атрибуті Model вказується ім’я моделі транзистора, яку можна вибрати з каталогу справа.
Список параметрів повної математичної моделі польового транзистора з ізольованим затвором вказаний у табл..2.
Таблиця 2. Параметри моделі польового транзистора з ізольованим затвором
Позначення |
Рівень моделі LEVEL |
Параметр |
Значення за замовчу-ванням |
Одиниця вимірю-вання |
LEVEL |
|
Індекс рівня моделі |
1 |
— |
L |
1-3 |
Довжина каналу |
DEFL |
м |
W |
1-3 |
Ширина каналу |
DEFW |
м |
LD |
1-3 |
Глибина області бокової дифузії |
0 |
м |
WD |
1-3 |
Ширина області бокової дифузії |
0 |
м |
VTO |
1-3 |
Порогова напруга при нульовому зміщенні |
1 |
В |
КР |
1-3 |
Параметр питомої крутості |
2E-5 |
А/В2 |
GAMMA |
1-3 |
Коефіцієнт впливу потенціалу підкладки на порогову напругу |
0 |
В1/2 |
PHI |
1-3 |
Поверхневий потенціал сильної інверсії |
0,6 |
В |
LAMBDA |
1,2 |
Параметр модуляції довжини каналу |
0 |
1/В |
RD |
1-3 |
Об’ємний опір стоку |
0 |
Ом |
RS |
1-3 |
Об’ємний опір витоку |
0 |
Ом |
RG |
1-3 |
Об’ємний опір затвору |
0 |
Ом |
RB |
1-3 |
Об’ємний опір підкладки |
0 |
Ом |
RDS |
1-3 |
Опір втрат стік-витік |
∞ |
Ом |
RSH |
1-3 |
Питомий опір дифузійних областей витоку і стоку |
0 |
Ом/кв. |
IS |
1-3 |
Струм насичення р-n-переходу стік-підкладка (витік-підкладка) |
1E-14 |
А |
JS |
1-3 |
Густина струму насичення переходу стік (витік)- підкладка |
0 |
А/м2 |
JSSW |
1-3 |
Питома густина струму насичення (на довжину периметра) |
0 |
А/м |
PB |
1-3 |
Напруга інверсії приповерхневого шару підкладки |
0,8 |
В |
PBSW |
1-3 |
Напруга інверсії бокової поверхні р-n-переходу |
PB |
В |
N |
1-3 |
Коефіцієнт неідеальності переходу підкладка-стік (витік) |
1 |
|
CBD |
1-3 |
Ємність донної частини переходу стік-підкладка при нульовому зміщенні |
0 |
Ф |
CBS |
1-3 |
Ємність донної частини переходу витік-підкладка при нульовому зміщенні |
0 |
Ф |
CJ |
1-3 |
Питома ємність донної частини р-n-переходу стік (витік)-підкладка при нульовому зміщенні (на площу переходу) |
0 |
Ф/м2 |
CJSW |
1-3 |
Питома ємність бокової поверхні переходу стік (витік)-підкладка при нульовому зміщенні (на довжину периметра) |
0 |
Ф/м |
MJ |
1-3 |
Коефіцієнт, що враховує плавність донної частини переходу підкладка-стік (витік) |
0,5 |
|
MJSW |
1-3 |
Коефіцієнт, що враховує плавність бокового переходу підкладка-стік (витік) |
0,33 |
|
FC |
1-3 |
Коефіцієнт нелінійності бар’єрної ємності прямо зміщеного переходу підкладки |
0,5 |
|
CGSO |
1-3 |
Питома ємність перекриття затвор-витік (за рахунок бокової дифузії) |
0 |
Ф/м |
CGDO |
1-3 |
Питома ємність перекриття затвор-стік на довжину каналу (за рахунок бокової дифузії) |
0 |
Ф/м |
CGBO |
1-3 |
Питома ємність перекриття затвор-підкладка (за рахунок виходу затвору за межі каналу) |
0 |
Ф/м |
TT |
1-3 |
Час переносу заряду через р-n-перехід |
0 |
с |
NSUB |
2, 3 |
Рівень легування підкладки |
Нет |
1/см3 |
NSS |
2,3 |
Густина повільних поверхневих станів на межі кремній-підзатворний оксид |
Нет |
1/см2 |
NFS |
2,3 |
Густина швидких поверхневих станів на межі кремній-підзатворний оксид |
0 |
1/см2 |
TOX |
1-3 |
Товщина оксидної плівки |
1E-7 |
м |
TPG |
2,3 |
Тип матеріалу затвору (+1 — легування затвору домішкою того ж типу, як і для підкладки; –1 — домішкою протилежного типу; 0 — метал) |
1 |
|
XJ |
2,3 |
Глибина металургійного переходу областей стоку і витоку |
0 |
м |
UO |
2,3 |
Поверхнева рухливість носіїв |
600 |
см2/В/с |
UCRIT |
2 |
Критична напруженість поля, при якій рухливість носіїв зменшується удвічі |
1E4 |
В/см |
UEXP |
2 |
Експоненціальний коефіцієнт зниження рухливості носіїв |
0 |
|
UTRA |
2 |
Коефіцієнт зниження рухливості носіїв |
0 |
м/с |
GDSNOI |
1-3 |
Коефіцієнт дробового шуму каналу |
1 |
|
NLEV |
1-3 |
Вибір шумового рівняння |
2 |
|
VMAX |
2, 3 |
Максимальна швидкість дрейфу носіїв |
0 |
м/с |
NEFF |
2 |
Емпіричний коефіцієнт корекції концентрації домішок в каналі |
1 |
|
XQC |
2, 3 |
Частка заряду каналу, асоційованого зі стоком |
0 |
|
DELTA |
2, 3 |
Коефіцієнт впливу ширини каналу на порогову напругу |
0 |
|
THETA |
3 |
Коефіцієнт модуляції рухливості носіїв під впливом вертикального поля |
0 |
1/В |
ETA |
3 |
Параметр впливу напруги стік-витік на порогову напругу (статичний зворотний зв’язок) |
0 |
|
KAPPA |
3 |
Фактор поля насичення (Параметр модуляції довжини каналу напругою стік-витік) |
0,2 |
|
KF |
1-3 |
Коефіцієнт, що визначає спектральну густину флікер-шуму |
0 |
|
AF |
1-3 |
Показник ступеня, що визначає залежність спектральної густини флікер-шуму від струму через перехід |
1 |
|
T_MEASURED |
1-3 |
Температура вимірювання |
— |
°С |
T_ABS |
1-3 |
Абсолютна температура |
— |
°С |
T_REL_GLOBAL |
1-3 |
Відносна температура |
— |
°С |
T_REL_LOCAL |
1-3 |
Різниця між температурою транзистора і моделі-прототипу |
— |
°С |