물리전자공학 프로젝트 Design and analysis of long-channel nMOSFETs

목차

1. Title
2. Design Objective
3. Results and Discussion
4. Conclusions
5. References

본문내용

1) PART A
분석 : 0.5um인 long channel nMOSFET을 입력전압가 3V일 때 잘 작동될 수 있도록 설계하기 위해 Body와 n-well 지역의 doping concentration과 산화막의 길이 등을 설정하여 그래프를 plot 하였다. 일 때 소스와 드레인 사이에 유니폼한 inversion layer가 생긴다. 0보다 커짐에 따라 채널전압 은 소스에서 드레인까지 점점 커지면서 다른 전압이 걸리는데 이는 inversion charge의 분포의 변화를 일으킨다. 라는 식으로 표현된다. 즉 유니폼한 분포가 아닌 채널전압의 변화에 따라 inversion charge의 분포도 드레인 쪽으로 갈수록 얇아지는 형태가 된다. 이때 채널전압(드레인 끝점)이 일때, inversion charge density가 0이되는 pinch-off 상태가 되고, 그 이상의 전압을 걸어주었을 때, inversion charge density가 0이되는 끝점이 점차 소스쪽으로 옮겨지는 현상이 발생한다. 이 경우 inversion charge가 없어 저항성이 높은 끝점과 쪽에 모든 전압이 걸려서 가 증가하여도 Ids는 saturate하게 된다. 바로 위 그래프에서 에 대해 linear하게 증가하다가 지점에서 드레인 전류가 거의 saturation함을 볼 수 있다. 흥미로운 점은 이 가 커짐에 따라 같이 커지는 것을 알 수 있는데 이는 pinch-off condition을 통해 타당한 결과임을 알 수 있다. 에서 Vt는 일정하므로 가 증가하면 도 같이 따라 증가하는 것을 확인할 수 있다.

참고 자료

Solid state electronic devices/ Ben G. streetman/ Pearson Education
http://jas.eng.buffalo.edu/