
5). Емкости cgs, cgd.
В
модели 1-го уровня емкости затвор-исток
и затвор-стокопределяются как емкости
перекрытия затвора и-областей
(участки длиной
и
на рисунке структуры):
;
.
Это
грубое приближение. Более точно эти
емкости рассчитываются в моделях более
высокого уровня как функции
,
.
По умолчанию
.
6). Емкость cgb.
Емкость
затвор-подложка отлична от нуля только
при отсутствии канала ()
и зависит от толщины ОПЗ, т.е. от напряжения
.
Однако в модели 1-го уровня это
обстоятельство не учитывается:
.
По
умолчанию
.
Области применения моделей разного уровня
Модель level 1применяется для оценочных расчетов.
Обеспечивает минимальное время вычислений.
Параметры модели легко верифицировать расчетным или экспериментальным путем.
Модель level 2учитывает более тонкие эффекты расчетным путем.
Ряд параметров трудно верифицировать по экспериментальным данным.
Затраты машинного времени велики. Есть проблемы сходимости при расчете режима работы (по постоянному току).
Модель level 3— полуэмпирическая. Пригодна для приближенного расчета короткоканальных транзисторов. Верификация параметров по экспериментальным данным сложна, но проще, чем для модели level 2.
Модель level 4(BSIM 1)физически учитывает эффекты короткого и узкого канала. Рассчитана на верификацию параметров по тестовым образцам с помощью специального программируемого тестера.
Модели level 5,6(BSIM 3)наиболее точно описывают транзисторы субмикронных размеров. Непрерывно модифицируются. Предпочтительнее считается модель level 6.
В таблице приведены типичные значения параметров транзисторов с поликремниевым затвором (Si*) при длине канала L = 3 мкм.
Типичные параметры комплементарной пары МДПТ для модели level 1
Параметр |
Обозначение |
п-канал |
р-канал |
Уровень легирования подложки, см-3 |
N |
1015 |
1016 |
Толщина подзатворного окисла (SiO2), мкм |
TOX |
0,04 |
0,04 |
Разность т/д работ выхода затвор-подложка, В |
Fms |
-0,6 |
-0,1 |
Подвижность носителей в канале, см2/Вс |
n, p |
700 |
300 |
Длина канала, мкм |
L |
3 |
3 |
Толщина п+ и р+-областей стока, истока, мкм |
XJ |
0,6 |
0,6 |
Толщина мелких диффузионных слоев стока, истока, мкм |
LD |
0,15 |
0,15 |
Емкость перекрытия на единицу ширины канала, пФ/мкм |
Cox |
0,3510-3 |
0,3510-3 |
Параметры слоев подгонки порогового напряжения: Тип примеси Толщина слоя, мкм Поверхностная концентрация примеси, см-3 |
Xi Nsi |
Фосфор 0,3 21016 |
Фосфор 0,3 91015 |
Пороговое напряжение, В |
Vt0 |
0,7 |
- 0,7 |
Концентрация примеси в Si*, см-3 |
Ng |
1020 |
1020 |
Удельное сопротивление Si*- затвора, Ом/ |
NRG |
20 |
20 |
Емкости CBS, CBD при V = 0 на единицу ширины канала, пФ/мкм |
CJ |
810-5 |
210-4 |
Показатели степени в зависимостях CBS(VBS), CBD(VBD) |
MJ MJSW |
0,5 0,5 |
0,5 0,5 |
Краевые емкости CBS, CBD при V = 0 на единицу длины периметра, пФ/мкм |
CJSW |
510-4 |
1,510-3 |
Плотность поверхностных состояний, см-2 |
Qss /q |
1011 |
1011 |