资源描述：
《mos管短沟道效应及其行为建模》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。
1、第26卷第10期实验室研究与探索Vol.26No.102007年10月RESEARCHANDEXPLORATIONINLABORATORYOct.2007MOS管短沟道效应及其行为建模冼立勤,高献伟(北京电子科技学院电子技术实验室,北京100070)摘要:随着集成电路工艺的不断革新,集成电路器件的尺寸不断减小,当MOS管的尺寸小到一定程度时,会出现短沟道效应,此时MOS管特性与通常相比有很大不同。本文介绍了描述短沟道MOS管特性的一些公式,然后利用硬件描述语言VHDL2AMS对短沟道MOS管进行了行为建模,并利用混合信号仿真器SMASH5.
2、5对模型进行了仿真,将短沟道MOS管模型特性与一般模型特性作了比较。关键词:VHDL2AMS;短沟道效应;MOS管;行为建模中图分类号:TN402文献标识码:A文章编号:1006-7167(2007)10-0014-03MOSFETShort2channelEffectandItsBehavioralModelingXIANLi2qin,GAOXian2wei(ElectronicsTechnologyLab.,BeijingElectronicScienceandTechnologyInst.,Beijing100070,China)Ab
3、stract:Short2channeleffectsappearwhendimensionsofMOSFETarelesstoacertainextent,andthenthecharacteristicoftheMOSFETisdifferentfromthegenericmodel.Thispaperpresentedtheformulationincludingshort2channelMOSFET,thencreateditsbehavioralmodelusingVHDL2AMSandsimulatedbythemixedsig
4、nalsimulatorSMASH5.5.Theresultsofsimulationarecomparedwithgenericmodel.Keywords:VHDL2AMS;short2channeleffects;MOSFET;behavioralmodelingCLCnumber:TN402Documentcode:AArticleID:1006-7167(2007)10-0014-03[2,3]行为,而不需要声明模型是如何实现的。1引言2工作原理目前,实现微电路最常用的技术是使用MOS晶体管。随着科学技术的发展,集成电路的集成密度
5、不断当MOS管沟道缩短到一定程度,就会出现短沟道地在提高,MOS晶体管器件的尺寸也逐年缩小,当效应,其主要表现在MOS管沟道中的载流子出现速度MOS管的沟道长度小到一定值之后,出现的短沟道效饱和现象。在MOS管沟道较长、电场较小的情况下,应将对器件的特性产生影响,使其偏离传统长沟道载流子的速度正比于电场,即载流子的迁移率是个常[1]MOS管的特性。数。然而在沟道电场强度很高情况下,载流子的速度VHDL2AMS(AnalogandMixedSignal)是一种高层将由于散射效应而趋于饱和。载流子速度v与电场的次的混合信号硬件描述语言,它不仅支
6、持对模拟系统关系可用以下关系式来近似:的建模和仿真,而且支持对离散系统及数字模拟混合μnEv=(1)系统的建模和仿真。它对电路系统的描述既可以采用1+E/Ec结构描述,也可以采用行为描述,即只需要描述模型的其中μn是迁移率,E是沟道水平方向的电场,Ec是速度饱和发生时的临界电场。沟道水平方向的电场取决于UDS/L,对于短沟道MOS管,由于沟道长度L比收稿日期:2006-12-13长沟道MOS管小得多,因此水平方向的电场也相应大基金项目:北京市高等学校教育教学改革试点项目(1999068)作者简介:冼立勤(1956-),男,江苏南京人,学士,
7、副教授,电子技得多,随着漏源电压UDS的增加,很快就可以达到饱和术实验室主任,主要从事电子技术和EDA的教学与科研工作。Tel:0102点。83635090;E2mail:xianliqin@besti.edu.cn因此在分析MOS管特性时,考虑到速度饱和效第10期冼立勤,等:MOS管短沟道效应及其行为建模15应,就不能沿用传统长沟道MOS管的电流、电压关系为模型。[4,5]式,需要对其加以修正。短沟道MOS管行为模型中,库和程序包的调用以在线性区,漏极电流的公式原来为及接口参数定义如下:2WUDSlibraryieee;ID=kp(UGS
8、-UT)UDS-(2)L2useieee.electrical_systems.all;其中ID为漏极电流,kp为跨导系数,W为沟道宽useieee.fundamental_co
