Cadence / DSD 1 / МДП / 8-9

24

8. Подвижность носителей в канале

Поле Е_х в канале прижимает носители заряда к поверхности.

Рассеяние на поверхностных дефектах снижает подвижность.

Снижение подвижности тем сильнее, чем больше поле Е_х.

Поле Е_х возрастает при повышении напряжения V_GST .

Эмпирическая формула Кроуфорда:

, (8.1)

где  — подвижность в объеме,

 — эмпирический коэффициент.

Влияние поверхностных дефектов — не единственная причина снижения подвижности под действием поперечного поля.

Между столкновениями носитель проходит в направлении у расстояние

,

где  — длина свободного пробега,

.

Поле Е_х можно оценить по следующей формуле:

.

(поле в середине (поле от средней по длтне

толщины канала) канала величины Q_sN )

Таким образом, .

9. Подпороговый ток

При на поверхности

;

.

Подпороговый ток имеет

диффузионный механизм.

,

, (9.1)

где — площадь поперечного сечения канала,

— поверхностная концентрация электронов.

При V_SB = V_DS = 0:

. (9.2)

При V_GS = V_T :

. (9.3)

Разделив (9.2) на (9.3), получим:

. (9.4)

При V_GS < V_T поверхностный потенциал определяется емкостным делителем напряжения (рис. 9.1):

(9.5)

Здесь — удельная емкость диэлектрика;

— удельная емкость ОПЗ.

Из (9.4) и (9.5):

, (9.6)

где . Формула (9.6) справедлива при V_DS = 0.

П

(9.7)

ри V_DS > 0: ;

.

Подставляя (9.7) в (9.1), получим:

. (9.8)

Эффективная площадь канала:

;

 — эффективная толщина

канала.

;

;

. Таким образом, из (9.8):

. (9.9)

При

не зависит от