Исследование короткоканальных эффектов
1). Получить выходную ВАХ МДП-транзистора без учета эффектов короткого канала (~/projects/intro/Lab2/LAB2_mos3/nmos_1) .
2). Получить выходные ВАХ МДП-транзистора с учетом еффекта насыщения скорости носителей в канале (~/projects/intro/Lab2/LAB2_mos3/nmos_2) . В заданной рабочей точке (Vgs Vds Vbs) определить крутизну ВАХ g ,выходную проводимость G и собственный коэффициент усиления по напряжению K.
3). Получить выходные ВАХ МДП-транзистора с учетом еффекта насыщения скорости носителей в канале (~/projects/intro/Lab2/LAB2_mos3/nmos_3) для трех значений длины канала L = 1μm, 0.5μm, 0.2μm. В заданной рабочей точке (Vgs Vds Vbs) определить крутизну ВАХ g ,выходную проводимость G и собственный коэффициент усиления по напряжению K .Построить зависимости K(L) и Id(L) в рабочей точке.
4). Получить выходные ВАХ МДП-транзистора с учетом еффекта насыщения скорости носителей в канале (~/projects/intro/Lab2/LAB2_mos3/nmos_4) для трех значений концентрации примеси в подложке Nsub = 5e15 cm-3, 3e16 cm-3, 1e17 cm-3 при L = 0.5μm. В заданной рабочей точке (Vgs Vds Vbs) определить крутизну ВАХ g,выходную проводимость G и собственный коэффициент усиления по напряжению K. Построить зависимости K(Nsub) и Id(Nsub) в рабочей точке.
5). Получить выходные ВАХ МДП-транзистора с учетом еффекта насыщения скорости носителей в канале (~/projects/intro/Lab2/LAB2_mos3/nmos_5) для трех значений толщины подзатворного окисла tox = 30nm, 15nm, 6nm при L = 0.5μm и Nsub = 5e15 cm-3. В заданной рабочей точке (Vgs Vds Vbs) определить крутизну ВАХ g, выходную проводимость G и собственный коэффициент усиления по напряжению K. Построить зависимости K(tox) и Id(tox) в рабочей точке.
6). Получить выходные ВАХ МДП-транзистора с учетом еффекта насыщения скорости носителей в канале (~/projects/intro/Lab2/LAB2_mos3/nmos_6) для tox = 6nm, L = 0.5μm и Nsub = 3e16 cm-3. В заданной рабочей точке (Vgs Vds Vbs) определить крутизну ВАХ g,выходную проводимость G и собственный коэффициент усиления по напряжению K.
Исходные данные
1).
“Экспериментальные” ВАХ (выходные и
проходные) при
и
__В.
2). “Экспериментальные” ВАХ при и __В.
3). Известные параметр стрктуры:
Таблица 1.
Известные значения параметров структуры МДПТ
Параметр |
Обозначение |
Значение |
|
Эффективная длина канала |
Leff |
___ , мкм |
|
Эффективная ширина канала |
Weff |
___ , мкм |
|
Концентрация примеси в подложке |
N |
см-3 |
|
При исследовании короткоканальных эффектов соблюдайте следующие условия:
1). Во всех экспериментах соотношение W / L = const = 10.
2). Выходные ВАХ должны быть измерены в диапазоне напряжений
Vds = 0 ……5В для напряжений Vgs = 2В, 3В, 3.1В, 4В.
3). Координаты рабочей точки: Vgs = 3В, Vds = 3В, Vbs = 0В.
Порядок выполнения работы
1.
По “экспериментальным” ВАХ
при
и
__В
определить значения
при
(
)
и
__В.
2. С помощью соотношения (4) рассчитать значение параметра phi.
3. С помощью соотношения (1) определить значение параметра gamma.
4. С помощью соотношения (3) определить толщину подзатворного диэлектрика (SiO2) d.
5.
По “экспериментальным” выходным ВАХ
с помощью соотношений (10) и (11) при
___
В определить значение параметров
и
.
56. По “экспериментальным” выходным ВАХ при ___ В определить значение параметра .
7. Ввести полученные значения параметров и получить выходные и проходные ВАХ для и __В. Сравнить полученные ВАХ с «экспериментальыми».
8. Для заданной рабочей точки ( ) определить малосигнальые параметры , , и .
9. Результаты свести в таблицу.
10. Получить выходную ВАХ МДП-транзистора без учета эффектов короткого канала (~/projects/intro/Lab2/LAB2_mos3/nmos_1) .
11. Получить выходные ВАХ МДП-транзистора с учетом еффекта насыщения скорости носителей в канале (~/projects/intro/Lab2/LAB2_mos3/nmos_2) . В заданной рабочей точке (Vgs Vds Vbs) определить крутизну ВАХ g ,выходную проводимость G и собственный коэффициент усиления по напряжению K.
12. Получить выходные ВАХ МДП-транзистора с учетом еффекта насыщения скорости носителей в канале (~/projects/intro/Lab2/LAB2_mos3/nmos_3) для трех значений длины канала L = 1μm, 0.5μm, 0.2μm. В заданной рабочей точке (Vgs Vds Vbs) определить крутизну ВАХ g ,выходную проводимость G и собственный коэффициент усиления по напряжению K .Построить зависимости K(L) и Id(L) в рабочей точке.
13. Получить выходные ВАХ МДП-транзистора с учетом еффекта насыщения скорости носителей в канале (~/projects/intro/Lab2/LAB2_mos3/nmos_4) для трех значений концентрации примеси в подложке Nsub = 5e15 cm-3, 3e16 cm-3, 1e17 cm-3 при L = 0.5μm. В заданной рабочей точке (Vgs Vds Vbs) определить крутизну ВАХ g,выходную проводимость G и собственный коэффициент усиления по напряжению K. Построить зависимости K(Nsub) и Id(Nsub) в рабочей точке.
14. Получить выходные ВАХ МДП-транзистора с учетом еффекта насыщения скорости носителей в канале (~/projects/intro/Lab2/LAB2_mos3/nmos_5) для трех значений толщины подзатворного окисла tox = 30nm, 15nm, 6nm при L = 0.5μm и Nsub = 5e15 cm-3. В заданной рабочей точке (Vgs Vds Vbs) определить крутизну ВАХ g, выходную проводимость G и собственный коэффициент усиления по напряжению K. Построить зависимости K(tox) и Id(tox) в рабочей точке.
15. Получить выходные ВАХ МДП-транзистора с учетом еффекта насыщения скорости носителей в канале (~/projects/intro/Lab2/LAB2_mos3/nmos_6) для tox = 6nm, L = 0.5μm и Nsub = 3e16 cm-3. В заданной рабочей точке (Vgs Vds Vbs) определить крутизну ВАХ g,выходную проводимость G и собственный коэффициент усиления по напряжению K.