N-Channel MOSFET

Полевой транзистор металлооксидного полупроводника N-канала с помощью или уравнения Шичмен-Ходжеса или поверхностной-потенциалом модели

расширьте все на странице

Библиотека:
Simscape / Электрический / Semiconductors & Converters

Описание

Блок N-Channel MOSFET обеспечивает два основных варианта моделирования:

На основе порогового напряжения — Использование уравнение Шичмен-Ходжеса, чтобы представлять устройство. Этот подход моделирования, на основе порогового напряжения, обладает преимуществами простой параметризации и простых выражений текущего напряжения. Однако эти модели испытывают затруднения в точном получении переходов через пороговое напряжение и испытывают недостаток в некоторых важных эффектах, таких как скоростное насыщение. Для получения дополнительной информации см. пороговую Модель.
На основе поверхностного потенциала — Использование поверхностно-потенциальное уравнение, чтобы представлять устройство. Этот подход моделирования обеспечивает больший уровень точности модели, чем простой квадратичный закон, который могут обеспечить (пороговые-напряжением) модели. Компромисс - то, что существует больше параметров, которые требуют экстракции. Для получения дополнительной информации см. поверхностную-потенциалом Модель.

Вместе с тепловыми вариантами порта (см. Тепловой Порт), блок поэтому предоставляет вам четыре варианта. Чтобы выбрать желаемый вариант, щелкните правой кнопкой по блоку по своей модели. Из контекстного меню выберите Simscape> Block choices, и затем одна из следующих опций:

Threshold-based — Базовая модель, которая представляет устройство с помощью уравнения Шичмен-Ходжеса (на основе порогового напряжения) и не симулирует термальные эффекты. Это значение по умолчанию.
Threshold-based with thermal — Основанный на модели на пороговом напряжении и с осушенным тепловым портом.
Surface-potential-based — Основанный на модели на поверхностном потенциале. Эта модель не симулирует термальные эффекты.
Вариант Surface-potential-based with thermal — Thermal основанного на модели на поверхностном потенциале.

Пороговая модель

Пороговый вариант блока использует уравнения Шичмена и Ходжеса [1] в полевом транзисторе с изолированным затвором, чтобы представлять N-Channel MOSFET.

Текущий источник дренажа, _IDS, зависит от области операции:

В от области (_VGS <_Vth), текущий источник дренажа:

$I_{D S} = 0$
В линейной области (0 <_VDS <_VGS –_Vth), текущий источник дренажа:

$I_{D S} = K ((V_{G S} - V_{t h}) V_{D S} - V_{D S}^{2} / 2) (1 + λ | V_{D S} |)$
Во влажной области (0 <_VGS –_Vth <_VDS), текущий источник дренажа:

$I_{D S} = (K / 2) {(V_{G S} - V_{t h})}^{2} (1 + λ | V_{D S} |)$

В предыдущих уравнениях:

K является транзисторным усилением.
_VDS является положительным напряжением источника дренажа.
_VGS является напряжением источника логического элемента.
_Vth является пороговым напряжением. Для четырех терминальной параметризации _Vth получен с помощью этих уравнений:

Область значений _VBS Уравнение _Vth
$V_{B S} \leq 0$ $V_{t h} = V_{T 0} + γ (- \sqrt{2 ϕ_{B}}) + γ (\sqrt{2 ϕ_{B} - V_{B S}})$
$0 < V_{B S} \leq 4 ϕ_{B}$ $V_{t h} = V_{T 0} - \frac{γ V_{B S}}{\sqrt{2 ϕ_{B}}}$
$V_{B S} > 4 ϕ_{B}$ $V_{t h} = V_{T 0} + γ (- \sqrt{2 ϕ_{B}})$
λ является модуляцией канала.

Область значений _VBS	Уравнение _Vth
$V_{B S} \leq 0$	$V_{t h} = V_{T 0} + γ (- \sqrt{2 ϕ_{B}}) + γ (\sqrt{2 ϕ_{B} - V_{B S}})$
$0 < V_{B S} \leq 4 ϕ_{B}$	$V_{t h} = V_{T 0} - \frac{γ V_{B S}}{\sqrt{2 ϕ_{B}}}$
$V_{B S} > 4 ϕ_{B}$	$V_{t h} = V_{T 0} + γ (- \sqrt{2 ϕ_{B}})$

Взимайте модель за пороговый вариант

Емкости перехода моделей блока или фиксированными значениями емкости, или сведенными в таблицу значениями как функция напряжения источника дренажа. В любом случае можно или непосредственно задать источник логического элемента и значения емкости перехода дренажа логического элемента, или позволить блоку вывести их из входа и инвертировать значения емкости передачи. Поэтому опции Parameterization для модели заряда на вкладке Junction Capacitance:

Specify fixed input, reverse transfer and output capacitance — Обеспечьте зафиксированные значения параметров от таблицы данных и позвольте блоку преобразовать вход и инвертируйте значения емкости передачи к значениям емкости перехода, аналогичным описанному ниже. Это - метод по умолчанию.
Specify fixed gate-source, gate-drain and drain-source capacitance — Введите фиксированные значения для параметров емкости перехода непосредственно.
Specify tabulated input, reverse transfer and output capacitance — Обеспечьте сведенную в таблицу емкость и значения напряжения источника дренажа на основе графиков таблицы данных. Блок преобразует вход и противоположные значения емкости передачи к значениям емкости перехода, аналогичным описанному ниже.
Specify tabulated gate-source, gate-drain and drain-source capacitance — Введите сведенные в таблицу значения для напряжения источника дренажа и емкостей перехода.

Используйте одну из сведенных в таблицу опций емкости (Specify tabulated input, reverse transfer and output capacitance или Specify tabulated gate-source, gate-drain and drain-source capacitance) когда таблица данных предоставляет график емкостей перехода как функция напряжения источника дренажа. Используя сведенную в таблицу емкость значения дают более точные динамические характеристики и избегают потребности в интерактивной настройке параметров, чтобы соответствовать динамике.

Если вы используете Specify fixed gate-source, gate-drain and drain-source capacitance или Specify tabulated gate-source, gate-drain and drain-source capacitance опция, вкладка Junction Capacitance позволяет вам задать Gate-drain junction capacitance, Gate-source junction capacitance и значения параметров Drain-source junction capacitance (зафиксированный или сведенный в таблицу) непосредственно. В противном случае блок выводит их из Input capacitance, Ciss, Reverse transfer capacitance, Crss и значений параметров Output capacitance, Coss. Эти два метода параметризации связаны можно следующим образом:

_CGD = Crss
_CGS = Ciss – Crss
_CDS = Coss – Crss

Для этих четырех параметризации терминалов Input capacitance, Ciss, Reverse transfer capacitance, Crss и Output capacitance, Coss получены с помощью этих уравнений:

_CGD = Crss
_CGS + _CGB = Ciss – Crss
_CDB = Coss – Crss

Модель емкости упрощенного Мейера используется, чтобы описать емкость затвор-исток, _CGS, объемную логическим элементом емкость, _CGB, и емкость затвор-сток, _CGD. Эти рисунки показывают, как объемные логическим элементом и емкости затвор-исток изменяются мгновенно, в то время как

Объемная логическим элементом и емкость затвор-исток изменяется мгновенно.

Две фиксированных опции емкости (Specify fixed input, reverse transfer and output capacitance или Specify fixed gate-source, gate-drain and drain-source capacitance) позвольте вам, модель пропускает емкость перехода как фиксированную емкость затвор-исток _CGS и или фиксированное или нелинейная емкость затвор-сток _CGD. Если вы выбираете Gate-drain charge function is nonlinear опция для параметра Charge-voltage linearity, затем отношение заряда дренажа логического элемента задано кусочной линейной функцией, показанной в следующем рисунке.

Для получения инструкций по тому, как сопоставить ответ времени на значения емкости устройства, смотрите страницу с описанием блока N-Channel IGBT. Однако это отображение является только аппроксимированным, потому что напряжение Миллера обычно варьируется больше от порогового напряжения, чем в случае для IGBT.

Примечание

Поскольку эта реализация блока включает модель заряда, необходимо смоделировать импеданс схемы, управляющей логическим элементом, чтобы получить представительный поворот - на и выключить динамику. Поэтому, если вы упрощаете управляющую схему логического элемента путем представления его как управляемого источника напряжения, необходимо включать подходящий последовательный резистор между источником напряжения и логическим элементом.

Поверхностная-потенциалом модель

Поверхностный-потенциалом вариант блока обеспечивает больший уровень точности модели, чем простой квадратичный закон (пороговая-напряжением) модель. Поверхностный-потенциалом вариант блока включает следующие эффекты:

Полностью нелинейная модель емкости (включая нелинейную емкость Миллера)
Заряжайте сохранение в модели, таким образом, можно использовать модель в заряде чувствительные симуляции
Скоростное насыщение и модуляция длины канала
Внутренний диод тела
Противоположное восстановление в диодной модели тела
Температурное масштабирование физических параметров
Для теплового различного, динамического самонагревания (то есть, можно симулировать эффект самонагревания на электрических характеристиках устройства),

Эта модель является минимальной версией мировой стандартной модели PSP (см. https://briefs.techconnect.org/papers/introduction-to-psp-mosfet-model/), только включая определенные эффекты из модели PSP для того, чтобы установить равновесие между точностью модели и сложностью. Для получения дополнительной информации физического образования к явлениям, включенным в эту модель, см. [2].

Основанием модели является уравнение Пуассона:

$\frac{\partial^{2} ψ}{\partial x^{2}} + \frac{\partial^{2} ψ}{\partial y^{2}} = \frac{q N_{A}}{ε_{S i}} [1 - \exp (\frac{- ψ}{ϕ_{T}}) + \exp (\frac{ψ - 2 ϕ_{B} - V_{C B}}{ϕ_{T}})]$

$ϕ_{T} = \frac{k_{B} T}{q}$

где:

ψ является электростатическим потенциалом.
q является величиной электронного заряда.
_NA является плотностью получателей в подложке.
_ɛSi является диэлектрической проницаемостью полупроводникового материала (например, кремний).
_ϕB является различием между внутренним параметром уровень Ферми и уровнем Ферми в объемном кремнии.
_VCB является потенциалом квазиферми поверхностного слоя, на который ссылаются к объему.
_ϕT является тепловым напряжением.
_kB является константой Больцманна.
T является температурой.

Уравнение Пуассона используется, чтобы вывести поверхностно-потенциальное уравнение:

${(V_{G B} - V_{F B} - ψ_{s})}^{2} = γ^{2} [ψ_{s} + ϕ_{T} (\exp (\frac{- ψ_{s}}{ϕ_{T}}) - 1) + ϕ_{T} \exp (- \frac{2 ϕ_{B} + V_{C B}}{ϕ_{T}}) (\exp (\frac{ψ_{s}}{ϕ_{T}}) - 1)]$

где:

_VGB является приложенным напряжением тела логического элемента.
_VFB является flatband напряжением.
_ψs является поверхностным потенциалом.
γ является фактором тела,

$γ = \frac{\sqrt{2 q ε_{S i} N_{A}}}{C_{o x}}$

_Cox является областью емкости на единицу длины.

Блок использует явное приближение для поверхностно-потенциального уравнения, чтобы избежать потребности в числовом решении этого неявного уравнения.

Если поверхностный потенциал известен, дренаж, которым дан текущий _ID

$I_{D} = \frac{W μ_{0}}{L G_{Δ L} G_{m o b} \sqrt{1 + {(θ_{s a t} Δ ψ)}^{2}}} [- {\bar{Q}}_{i n v} Δ ψ + ϕ_{T} (Q_{i n v L} - Q_{i n v 0})]$

где:

W является шириной устройства.
L является длиной канала.
_μ0 является мобильностью низкого поля.
_θsat является скоростным насыщением.
Δψ является различием в поверхностном потенциале между дренажом и источником.
_Qinv0 и _QinvL являются плотностью инверсионного заряда в источнике и дренаже, соответственно.
${\bar{Q}}_{i n v}$ средняя плотность инверсионного заряда через канал.
_Gmob является фактором сокращения мобильности. Для получения дополнительной информации см. описание параметра Surface roughness scattering factor в основном разделе (Surface-Potential-Based Variant).
_GΔL является модуляцией длины канала.

$G_{Δ L} = 1 - \frac{Δ L}{L} = 1 - α \ln [\frac{V_{D B} - V_{D B, e f f} + \sqrt{{(V_{D B} - V_{D B, e f f})}^{2} + V_{p}^{2}}}{V_{p}}]$

где:

α является фактором модуляции длины канала.
_VDB является напряжением тела дренажа.
_VDB,eff является напряжением тела дренажа, отсеченным к максимальному значению, соответствующему скоростному насыщению или повышению - прочь (какой бы ни происходит сначала).
_Vp является напряжением модуляции длины канала.

Блок вычисляет плотность инверсионного заряда непосредственно из поверхностного потенциала.

Блок также вычисляет нелинейные емкости из поверхностного потенциала. Источник и вклады заряда дренажа присвоены с помощью зависимой смещением схемы выделения разделов заряда Опеки-Dutton, как описано в [3]. Эти заряды вычисляются явным образом, таким образом, эта модель является сохранением заряда. Емкостные токи вычисляются путем взятия производных времени соответствующих зарядов. На практике заряды в рамках симуляции нормированы к окисной емкости и вычислены в модулях вольт.

Усилением MOSFET, β, дают

$β = \frac{W μ_{0} C_{o x}}{L}$

Пороговым напряжением для закороченной объемной источником связи приблизительно дают

$V_{T} = V_{F B} + 2 ϕ_{B} + 2 ϕ_{T} + γ \sqrt{2 ϕ_{B} + 2 ϕ_{T}}$

где:

2_ϕB поверхностный потенциал при сильной инверсии.

Полные три и четыре терминальных модели состоят из внутреннего MOSFET, заданного поверхностно-потенциальной формулировкой, диодом тела, серийными сопротивлениями и зафиксированными емкостями перекрытия, как показано в схематике.

Моделирование диода тела

Блок моделирует диод тела как идеал, экспоненциальный диод и с соединением и с емкостями диффузии:

$I_{d i o} = I_{s} [\exp (- \frac{V_{D B}}{n ϕ_{T}}) - 1]$

$C_{j} = \frac{C_{j 0}}{\sqrt{1 + \frac{V_{D B}}{V_{b i}}}}$

$C_{d i f f} = \frac{τ I_{s}}{n ϕ_{T}} \exp (- \frac{V_{D B}}{n ϕ_{T}})$

где:

_Idio является током через диод.
_Is является противоположным текущим насыщением.
_VDB является напряжением тела дренажа.
n является фактором идеальности.
_ϕT является тепловым напряжением.
_Cj является емкостью перехода диода.
_Cj0 является емкостью перехода нулевого смещения.
_Vbi является встроенным напряжением.
_Cdiff является емкостью диффузии диода.
τ является временем транспортировки.

Емкости заданы посредством явного вычисления зарядов, которые затем дифференцируются, чтобы дать емкостные выражения выше. Блок вычисляет емкостные диодные токи как производные времени соответствующих зарядов, похожих на расчет в поверхностной-потенциалом модели MOSFET.

Моделирование температурной зависимости

Поведение по умолчанию состоит в том, что зависимость от температуры не моделируется, и устройство симулировано при температуре, для которой вы обеспечиваете параметры блоков. Чтобы смоделировать зависимость от температуры в процессе моделирования, выберите Model temperature dependence для параметра Parameterization на вкладке Temperature Dependence.

Пороговая модель

Для порогового варианта можно включать моделирование зависимости транзистора статическое поведение на температуре в процессе моделирования. Температурная зависимость емкостей перехода не моделируется, этот являющийся намного меньшим эффектом.

Когда включая температурную зависимость, транзисторные уравнения определяющего остаются то же самое. Усиление, K, и пороговое напряжение, _Vth, становится функцией температуры согласно следующим уравнениям:

$K_{T s} = K_{T m 1} {(\frac{T_{s}}{T_{m 1}})}^{B E X}$

_Vths = _Vth1 + α (_Ts – _Tm1)

где:

_Tm1 является температурой, при которой параметры транзистора заданы, как задано значением параметров Measurement temperature.
_Ts является температурой симуляции.
_KTm1 является транзисторным усилением при температуре измерения.
_KTs является транзисторным усилением при температуре симуляции. Это - транзисторное значение усиления, используемое в уравнениях MOSFET, когда температурная зависимость моделируется.
_Vth1 является пороговым напряжением при температуре измерения.
_Vths является пороговым напряжением при температуре симуляции. Это - пороговое значение напряжения, используемое в уравнениях MOSFET, когда температурная зависимость моделируется.
BEX является экспонентой температуры мобильности. Типичное значение BEX-1.5.
α является пороговым коэффициентом температуры напряжения логического элемента, d _Vth/dT.

Для этих четырех параметризации терминалов _Vth получен с помощью этих уравнений:

Область значений _VBS	Уравнение _Vth
$V_{B S} \leq 0$	$\frac{d V_{t h}}{d T} = \frac{d V_{T 0}}{d T} - \frac{γ}{2 \sqrt{2 ϕ_{B}}} \frac{d 2 ϕ_{B}}{d T} + \frac{γ}{2 \sqrt{2 ϕ_{B} - V_{B S}}} \frac{d 2 ϕ_{B}}{d T}$
$0 < V_{B S} \leq 4 ϕ_{B}$	$\frac{d V_{t h}}{d T} = \frac{d V_{T 0}}{d T} - \frac{γ V_{B S}}{4} {(2 ϕ_{B})}^{- \frac{3}{2}} \frac{d 2 ϕ_{B}}{d T}$
$V_{B S} > 4 ϕ_{B}$	$\frac{d V_{t h}}{d T} = \frac{d V_{T 0}}{d T} - \frac{γ}{2 \sqrt{2 ϕ_{B}}} \frac{d 2 ϕ_{B}}{d T}$

Где:

$ϕ_{B} = \frac{k T}{q} \ln (\frac{N_{B}}{n_{i}})$ поверхностный потенциал и $\frac{d 2 ϕ_{B}}{d T} = \frac{1}{T} [2 ϕ_{B} - (\frac{E_{g} (0)}{q} + \frac{3 k T}{q})]$ .
_Eg(0) является экстраполируемой нулевой запрещенной зоной степени, которая равна 1.16 eV для кремния.
_VBS является напряжением объемного источника.

Для большинства MOSFETS можно использовать значение по умолчанию -1.5 для BEX. Некоторые таблицы данных заключают значение в кавычки для α, но как правило они обеспечивают температурную зависимость для источника дренажа на сопротивлении, _RDS(on). В зависимости от метода параметризации блока у вас есть два способа задать α:

Если вы параметрируете блок из таблицы данных, необходимо обеспечить _RDS(on) при второй температуре измерения. Блок затем вычисляет значение для α на основе этих данных.
Если вы параметрируете путем определения параметров уравнения, необходимо ввести значение для α непосредственно.

Если у вас есть больше данных, включающих дренаж, текущий как функция напряжения источника логического элемента больше чем для одной температуры, то можно также использовать программное обеспечение Simulink^® Design Optimization™, чтобы помочь настроить значения для α и BEX.

Поверхностная-потенциалом модель

Поверхностная-потенциалом модель включает температурные эффекты на характеристиках емкости, а также моделирование зависимости транзистора статическое поведение на температуре в процессе моделирования.

Параметр Measurement temperature на вкладке Main задает температурный T_m1, в котором были извлечены другие параметры устройства. Вкладка Temperature Dependence обеспечивает температуру симуляции, T _s и температурные масштабные коэффициенты для других параметров устройства. Для получения дополнительной информации смотрите Температурную Зависимость (поверхностный-потенциалом Вариант).

Тепловой порт

Блок имеет дополнительный тепловой порт, скрытый по умолчанию. Чтобы осушить тепловой порт, щелкните правой кнопкой по блоку по своей модели и выберите соответствующий вариант блока:

Для основанного на модели на пороговом напряжении и с осушенным тепловым портом, выберите Simscape> Block choices> Threshold-based with thermal.
Для теплового варианта основанного на модели на поверхностном потенциале выберите Simscape> Block choices> Surface-potential-based with thermal.

Это действие отображает тепловой порт H на значке блока и отсоединяет параметры Thermal Port.

Используйте тепловой порт, чтобы симулировать эффекты выработанного тепла и температуры устройства. Для получения дополнительной информации об использовании тепловых портов и на параметрах Thermal Port, смотрите Термальные эффекты Симуляции в Полупроводниках.

Допущения и ограничения

При моделировании температурной зависимости для порогового варианта блока рассмотрите следующее:

Блок не составляет температурно-зависимые эффекты на емкостях перехода.
Когда вы задаете _RDS(on) при второй температуре измерения, он должен быть заключен в кавычки для той же рабочей точки (то есть, тот же текущий дренаж и напряжение источника логического элемента) что касается другого значения _RDS(on). Противоречивые значения для _RDS(on) при более высокой температуре приведут к нефизическим значениям для α и нетипичных результатов симуляции. Обычно _RDS(on) увеличивается фактором приблизительно 1,5 для ста увеличений степени температуры.
Вы, возможно, должны настроить значения BEX и порогового напряжения, V _th, реплицировать _IDS –_VGS отношение (при наличии) для данного устройства. Увеличение _Vth перемещает _IDS-_–VGS графики направо. Значение BEX влияет, пересекает ли _IDS –_VGS кривые для различных температур друг друга, или нет, для областей значений _VDS и рассмотренного _VGS. Поэтому несоответствующее значение может привести к различным температурным кривым, кажущимся быть переупорядоченными. Заключение в кавычки значений _RDS(on) для более высоких токов, предпочтительно близко к току, в котором это будет действовать в вашей схеме, будет уменьшать чувствительность к точному значению BEX.

Порты

Сохранение

развернуть все

`G` — Вывод затвора
электрический

Электрический порт сохранения сопоставлен с транзисторным выводом затвора

`D` — Истощите терминал
электрический

Электрический порт сохранения, сопоставленный с транзистором, истощает терминал

`S` — Исходный терминал
электрический

Электрический порт сохранения сопоставлен с транзисторным исходным терминалом

`B` — Терминал тела
электрический

Электрический порт сохранения сопоставлен с транзисторным терминалом тела

Зависимости

Чтобы включить этот порт, установите Parameterization на Four terminals.

Параметры

развернуть все

Основной (пороговый вариант)

Эта настройка параметров Main соответствует пороговому варианту блока, который является значением по умолчанию. Если вы используете поверхностный-потенциалом вариант блока, смотрите Основной (поверхностный-потенциалом Вариант).

`Parameterization` — Терминальная параметризация
`Three terminals` (значение по умолчанию) | `Four terminals`

Количество терминалов блока.

`Terminals` — Блокируйте параметризацию
`Specify from a datasheet` (значение по умолчанию) | `Specify using equation parameters directly`

Выберите один из следующих методов для параметризации блока:

Specify from a datasheet — Обеспечьте источник дренажа на сопротивлении и соответствующий текущий дренаж и напряжение источника логического элемента. Блок вычисляет транзисторное усиление для уравнений Шичмена и Ходжеса от этой информации.
Specify using equation parameters directly — Обеспечьте транзисторное усиление.

`Drain-source on resistance, R_DS(on)` — Источник дренажа на сопротивлении
0.025 `Ohm` (значение по умолчанию)

Отношение напряжения источника дренажа к дренажу, текущему для заданных значений текущего дренажа и напряжения источника логического элемента. _RDS(on) должен иметь положительное значение.

Зависимости

Этот параметр отображается только, когда вы выбираете Specify from a datasheet для параметра Terminals.

`Drain current, Ids, for R_DS(on)` — Высушите текущий
6 `A` (значение по умолчанию)

Дренаж, текущий использование блока, чтобы вычислить значение сопротивления источника дренажа. _IDS должен иметь положительное значение.

Зависимости

Этот параметр отображается только, когда вы выбираете Specify from a datasheet для параметра Terminals.

`Gate-source voltage, Vgs, for R_DS(on)` — Напряжение источника логического элемента, Vgs
10 `V` (значение по умолчанию)

Напряжение источника логического элемента использование блока, чтобы вычислить значение сопротивления источника дренажа. _VGS должен иметь положительное значение.

Зависимости

Этот параметр отображается только, когда вы выбираете Specify from a datasheet для параметра Terminals.

`Gain, K` — Положительный постоянный коэффициент усиления
5.0 `^A/V2` (значение по умолчанию)

Положительный постоянный коэффициент усиления для уравнений Шичмена и Ходжеса.

Зависимости

Чтобы включить этот параметр, установите Terminals на Specify using equation parameters directly.

`Gate-source threshold voltage, Vth` — Пороговое напряжение источника логического элемента
1.7 `V` (значение по умолчанию)

Пороговое напряжение источника логического элемента _Vth в уравнениях Шичмена и Ходжеса. Для устройства улучшения _Vth должен быть положительным. Для устройства режима истощения _Vth должен быть отрицательным.

Зависимости

Чтобы включить этот параметр, установите Terminals на Three terminals.

`Gate-source threshold voltage at zero bulk-source voltage, Vth0` — Пороговое напряжение источника логического элемента при нулевом напряжении объемного источника
1.7 `V` (значение по умолчанию)

Пороговое напряжение источника логического элемента при нулевом напряжении объемного источника _Vth0 в уравнениях Шичмена и Ходжеса.

Зависимости

Чтобы включить этот параметр, установите Terminals на Four terminals.

`Channel modulation, L` — Модуляция канала
0 `1/V` (значение по умолчанию)

Модуляция длины канала, обычно обозначаемая математическим символом λ. Когда во влажной области, это - скорость изменения дренажа, текущего с напряжением источника дренажа. Эффект на текущем дренаже обычно мал, и эффектом пропускают, если вычисление транзистора получает K из источника дренажа на сопротивлении, _RDS(on). Типичное значение 0.02, но эффект может быть проигнорирован в большинстве симуляций схемы. Однако в некоторых схемах маленькое ненулевое значение может помочь числовой сходимости.

`Gate-source threshold voltage at first non-zero bulk-source voltage, Vth1` — Пороговое напряжение источника логического элемента при первом ненулевом напряжении объемного источника
1.9071 `V` (значение по умолчанию)

Пороговое напряжение источника логического элемента при первом ненулевом напряжении объемного источника _Vth1 в уравнениях Шичмена и Ходжеса.

Зависимости

Чтобы включить этот параметр, установите:

Parameterization к Four terminals
Terminals к Specify from a datasheet

`First bulk-source voltage, Vbs1` — Первое напряжение объемного источника
-1 `V` (значение по умолчанию)

Первое напряжение объемного источника, _Vbs1

Зависимости

Чтобы включить этот параметр, установите:

Parameterization к Four terminals
Terminals к Specify from a datasheet

`Gate-source threshold voltage at second non-zero bulk-source voltage, Vth2` — Пороговое напряжение источника логического элемента при втором ненулевом напряжении объемного источника
2.066 `V` (значение по умолчанию)

Пороговое напряжение источника логического элемента при втором ненулевом напряжении объемного источника _Vth2 в уравнениях Шичмена и Ходжеса.

Зависимости

Чтобы включить этот параметр, установите:

Parameterization к Four terminals
Terminals к Specify from a datasheet

`Second bulk-source voltage, Vbs2` — Второе напряжение объемного источника
-2 `V` (значение по умолчанию)

Второе напряжение объемного источника, _Vbs2

Зависимости

Чтобы включить этот параметр, установите:

Parameterization к Four terminals
Terminals к Specify from a datasheet

`Body factor` — Фактор тела
0.5 `V^0.50000` (значение по умолчанию)

Фактор тела, γ.

Зависимости

Чтобы включить этот параметр, установите:

Parameterization к Four terminals
Terminals к Specify using equations parameters directly

`Surface potential` — Поверхностный потенциал
0.5 `V` (значение по умолчанию)

Поверхностный потенциал

Зависимости

Чтобы включить этот параметр, установите:

Parameterization к Four terminals
Terminals к Specify using equations parameters directly

`Measurement temperature` — Температура измерения
25 `°C` (значение по умолчанию)

Температурный _Tm1, в котором измеряется Drain-source on resistance, R_DS(on).

Основной (поверхностный-потенциалом вариант)

Эта настройка вкладки Main соответствует поверхностному-потенциалом варианту блока. Если вы используете пороговый вариант блока, на основе уравнений Шичмена и Ходжеса, смотрите Основной (пороговый Вариант).

`Parameterization` — Терминальная параметризация
`Three terminals` (значение по умолчанию) | `Four terminals`

Количество терминалов блока.

`Gain` — Усиление MOSFET
18 `^{A/V 2}` (значение по умолчанию) | положительная скалярная величина

Усиление MOSFET, β. Этот параметр, в основном, задает линейную область операции на _ID –_VDS характеристика.

`Flatband voltage` — Напряжение Flatband
-1.1 `V` (значение по умолчанию)

flatband напряжение, _VFB, задает смещение затвора, которое должно быть применено для того, чтобы достигнуть flatband условия в поверхности кремния. Значением по умолчанию является -1.1 V. Можно также использовать этот параметр, чтобы произвольно переключить пороговое напряжение из-за существенных различий в функции работы, и к захваченным интерфейсным или окисным зарядам. На практике, однако, обычно рекомендуется изменить пороговое напряжение при помощи Body factor и параметров Surface potential at strong inversion сначала, и только использовать этот параметр в подстройке.

`Body factor` — Фактор тела
3.5 `^V1/2` (значение по умолчанию)

Фактор тела, γ, в поверхностно-потенциальном уравнении. Этот параметр, в основном, влияет на пороговое напряжение.

`Surface potential at strong inversion` — Поверхностный потенциал при сильной инверсии
1 `V` (значение по умолчанию)

2_ϕB называют в поверхностно-потенциальном уравнении. Этот параметр также, в основном, влияет на пороговое напряжение.

`Velocity saturation factor` — Скоростной фактор насыщения
0.4 `1/V` (значение по умолчанию)

Скоростное насыщение, _θsat, в текущем дренажом уравнении. Используйте этот параметр в случаях, куда хорошая подгонка к линейной операции приводит к насыщению, текущему, который слишком высок. Путем увеличения этого значения параметров вы уменьшаете текущее насыщение. Для высоковольтных устройств часто имеет место, что хорошая подгонка к линейной операции приводит к насыщению, текущему, который является слишком низким. В таком случае или увеличьте и усиление и дренаж омическое сопротивление или используйте блок N-Channel LDMOS FET вместо этого.

`Channel-length modulation factor` — Фактор модуляции длины канала
0 (значение по умолчанию)

Фактор, α, умножая логарифмический термин в уравнении _GΔL. Этот параметр описывает начало модуляции длины канала. Для характеристик устройства, которые показывают положительную проводимость в насыщении, увеличьте значение параметров, чтобы соответствовать этому поведению. Значение по умолчанию 0, что означает, что модуляция длины канала прочь по умолчанию.

`Channel-length modulation voltage` — Напряжение модуляции длины канала
`5e-2` `V` (значение по умолчанию)

Напряжение _Vp в уравнении _GΔL. Этот параметр управляет напряжением дренажа, при котором модуляция длины канала начинает становиться активной

`Surface roughness scattering factor` — Поверхностный фактор рассеивания шероховатости
0 `1/V` (значение по умолчанию)

Указывает на силу сокращения мобильности. Мобильностью является μ = _μ0/_Gmob, где _μ0 является мобильностью низкого поля без эффекта поверхностного рассеивания. Фактором сокращения мобильности, _Gmob, дают $G_{m o b} = \sqrt{1 + {(θ_{s r} V_{e f f})}^{4}}$ , где _θsr является поверхностным фактором рассеивания шероховатости, и _Veff является напряжением, которое показательно из эффективной вертикальной силы электрического поля в канале, _Eeff. Для высоких вертикальных электрических полей мобильность примерно пропорциональна _Eeff ^2 для электронов.

`Linear-to-saturation transition coefficient` — Линейный к насыщению коэффициент перехода
8 (значение по умолчанию)

Этот параметр управляет, как гладко переходы MOSFET от линейного в насыщение, особенно когда скоростное насыщение включено. Этот параметр можно обычно оставлять в его значении по умолчанию, но можно использовать его, чтобы подстроить колено _ID –_VDS характеристика. Ожидаемая область значений для этого значения параметров между 2 и 8.

`Measurement temperature` — Температура измерения
25 `°C` (значение по умолчанию)

Температурный _Tm1, в котором измеряются параметры блоков. Если параметр Device simulation temperature на вкладке Temperature Dependence будет отличаться от этого значения, то параметры устройства будут масштабироваться от их заданных значений согласно симуляции и ссылочным температурам. Для получения дополнительной информации смотрите Температурную Зависимость (поверхностный-потенциалом Вариант).

Омическое сопротивление

`Source ohmic resistance` — Транзисторное исходное сопротивление
0.0001 `Ohm` (значение по умолчанию) | неотрицательный скаляр

Транзисторное исходное сопротивление, то есть, серийное сопротивление сопоставлено с исходным контактом. Значением по умолчанию для пороговых вариантов является 1e-4 Ом. Значением по умолчанию для поверхностных-потенциалом вариантов является 2e-3 Ом.

`Drain ohmic resistance` — Транзисторное сопротивление дренажа
0.01 `Ohm` (значение по умолчанию) | неотрицательный скаляр

Транзисторное сопротивление дренажа, то есть, серийное сопротивление сопоставлено с контактом стока. Значение должно быть больше или быть равно 0. Значением по умолчанию для пороговых вариантов является 0.01 Ом. Значением по умолчанию для поверхностных-потенциалом вариантов является 0.17 Ом.

`Gate ohmic resistance` — Транзисторное сопротивление затвора
8.4 `Ohm` (значение по умолчанию) | неотрицательный скаляр

Транзисторное сопротивление затвора, то есть, серийное сопротивление сопоставлено с контактом логического элемента.

Зависимости

Этот параметр отображается только для поверхностных-потенциалом вариантов блока.

`Body ohmic resistance` — Транзисторное сопротивление подложки
0.001 `Ohm` (значение по умолчанию) | неотрицательный скаляр

Транзисторное сопротивление подложки, то есть, серийное сопротивление сопоставлено с физическим контактом.

Зависимости

Чтобы включить этот параметр, установите:

Parameterization к Four terminals.
Пороговый-потенциалом вариант блока.

`Bulk ohmic resistance` — Транзисторное сопротивление объема
`2e-3` `Ohm` (значение по умолчанию) | неотрицательный скаляр

Транзисторное сопротивление подложки, то есть, серийное сопротивление сопоставлено с объемным контактом.

Зависимости

Чтобы включить этот параметр, установите:

Parameterization к Four terminals.
Поверхностный-потенциалом вариант блока.

Емкость перехода

Эта вкладка отображается только для порогового варианта блока.

`Parameterization` — Параметризация емкости
`Specify fixed input, reverse transfer and output capacitance` (значение по умолчанию) | `Specify fixed gate-source, gate-drain and drain-source capacitance` | `Specify tabulated input, reverse transfer and output capacitance` | `Specify tabulated gate-source, gate-drain and drain-source capacitance`

Выберите один из следующих методов для параметризации емкости:

Specify fixed input, reverse transfer and output capacitance — Обеспечьте зафиксированные значения параметров от таблицы данных и позвольте блоку преобразовать вход, выведите и инвертируйте значения емкости передачи к значениям емкости перехода, как описано во Взимают Модель за пороговый Вариант.
Specify fixed gate-source, gate-drain and drain-source capacitance — Введите фиксированные значения для параметров емкости перехода непосредственно.
Specify tabulated input, reverse transfer and output capacitance — Обеспечьте сведенную в таблицу емкость и значения напряжения источника дренажа на основе графиков таблицы данных. Блок преобразует вход, выход, и противоположные значения емкости передачи к значениям емкости перехода, как описано во Взимают Модель за пороговый Вариант.
Specify tabulated gate-source, gate-drain and drain-source capacitance — Введите сведенные в таблицу значения для напряжения источника дренажа и емкостей перехода.

`Input capacitance, Ciss` — Введите емкость
350 `pF` (значение по умолчанию)

Емкость затвор-исток с дренажом, закороченным к источнику:

Если вы выбираете Specify fixed input, reverse transfer and output capacitance, значением по умолчанию является 350 pF.
Если вы выбираете Specify tabulated input, reverse transfer and output capacitance, значением по умолчанию является [720 700 590 470 390 310] pF.

Зависимости

Этот параметр отображается только, когда параметр Parameterization, во вкладке Junction capacitance, устанавливается на Specify fixed input, reverse transfer and output capacitance или к Specify tabulated input, reverse transfer and output capacitance.

`Reverse transfer capacitance, Crss` — Противоположная емкость передачи
80 `pF` (значение по умолчанию)

Емкость логического элемента дренажа с источником, соединенным с землей, также известной как емкость Миллера:

Если вы выбираете Specify fixed input, reverse transfer and output capacitance, значением по умолчанию является 80 pF.
Если вы выбираете Specify tabulated input, reverse transfer and output capacitance, значением по умолчанию является [450 400 300 190 95 55] pF.

Зависимости

`Output capacitance, Coss` — Выведите емкость
0 `pF` (значение по умолчанию)

Емкость сток-исток с логическим элементом и источником закоротила:

Если вы выбираете Specify fixed input, reverse transfer and output capacitanceЗначение по умолчанию 0 pF.
Если вы выбираете Specify tabulated input, reverse transfer and output capacitance, значением по умолчанию является [900 810 690 420 270 170] pF.

Зависимости

`Gate-source junction capacitance` — Емкость перехода источника логического элемента
[270, 300, 290, 280, 295, 255] `pF` (значение по умолчанию)

Значение емкости помещается между логическим элементом и источником:

Если вы выбираете Specify fixed gate-source, gate-drain and drain-source capacitance, значением по умолчанию является 270 pF.
Если вы выбираете Specify tabulated gate-source, gate-drain and drain-source capacitance, значением по умолчанию является [270 300 290 280 295 255] pF.

Зависимости

Этот параметр отображается только, когда параметр Parameterization, во вкладке Junction capacitance, устанавливается на Specify fixed gate-source, gate-drain and drain-source capacitance или к Specify tabulated gate-source, gate-drain and drain-source capacitance.

`Gate-drain junction capacitance` — Емкость перехода дренажа логического элемента
[450, 400, 300, 190, 95, 55] `pF` (значение по умолчанию)

Значение емкости помещается между логическим элементом и дренажом:

Если вы выбираете Specify fixed gate-source, gate-drain and drain-source capacitance, значением по умолчанию является 80 pF.
Если вы выбираете Specify tabulated gate-source, gate-drain and drain-source capacitance, значением по умолчанию является [450 400 300 190 95 55] pF.

Зависимости

`Drain-source junction capacitance` — Емкость перехода источника дренажа
[450, 410, 390, 230, 175, 115] `pF` (значение по умолчанию)

Значение емкости помещается между дренажом и источником:

Если вы выбираете Specify fixed gate-source, gate-drain and drain-source capacitanceЗначение по умолчанию 0 pF.
Если вы выбираете Specify tabulated gate-source, gate-drain and drain-source capacitance, значением по умолчанию является [450 410 390 230 175 115] pF.

Зависимости

`Corresponding drain-source voltages` — Соответствующие напряжения источника дренажа
[.1, .3, 1, 3, 10, 30] `V` (значение по умолчанию)

Напряжения источника дренажа, соответствующие сведенным в таблицу значениям емкости.

Зависимости

Этот параметр отображается только, когда параметр Parameterization, во вкладке Junction capacitance, устанавливается на Specify tabulated input, reverse transfer and output capacitance или к Specify tabulated gate-source, gate-drain and output capacitance.

`Gate-source voltage, Vgs, for tabulated capacitances` — Напряжение источника логического элемента для сведенных в таблицу емкостей
0 `V` (значение по умолчанию)

Для сведенных в таблицу моделей емкости этот параметр управляет зависимостью напряжения Reverse transfer capacitance, Crss или параметра Gate-drain junction capacitance (в зависимости от выбранной опции параметризации). Эти емкости являются функцией напряжения затвора дренажа. Блок вычисляет напряжения затвора дренажа путем вычитания этого значения напряжения источника логического элемента из значений, заданных для параметра Corresponding drain-source voltages.

Зависимости

`Charge-voltage linearity` — Линейность напряжения заряда
`Gate-drain capacitance is constant` (значение по умолчанию) | `Gate-drain charge function is nonlinear`

Две фиксированных опции емкости позволяют вам, модель пропускает емкость перехода как фиксированную емкость затвор-исток _CGS и или фиксированное или нелинейная емкость затвор-сток _CGD. Выберите, фиксируется ли емкость затвор-сток или нелинейна:

Gate-drain capacitance is constant — Значение емкости является постоянным и задано согласно выбранной опции параметризации, или непосредственно или выведенный из таблицы данных.
Gate-drain charge function is nonlinear — Отношение заряда дренажа логического элемента задано согласно кусочно-нелинейной функции, описанной ответственный Модель для порогового Варианта. Два дополнительных параметра, кажется, позволяют вам задать функцию заряда дренажа логического элемента.

Зависимости

Этот параметр отображается только, когда параметр Parameterization, во вкладке Junction capacitance, устанавливается на Specify fixed input, reverse transfer and output capacitance или к Specify fixed gate-source, gate-drain and drain-source capacitance.

`Gate-drain oxide capacitance` — Емкость окиси дренажа логического элемента
200 `pF` (значение по умолчанию)

Емкость затвор-сток, когда напряжение затвора дренажа меньше значения параметров Drain-gate voltage at which oxide capacitance becomes active.

Зависимости

Этот параметр отображается только, когда параметр Charge-voltage linearity устанавливается на Gate-drain charge function is nonlinear.

`Drain-gate voltage at which oxide capacitance becomes active` — Напряжение затвора дренажа, в котором окисная емкость становится активной
-0.5 `V` (значение по умолчанию)

Напряжение затвора дренажа, в котором емкость логического элемента дренажа переключается между несостояния (_CGD) и на состоянии (_Cox) значения емкости.

Зависимости

Емкости канала

Эта вкладка отображается только для поверхностного-потенциалом варианта блока.

`Oxide capacitance` — Окисная емкость
1500 `pF` (значение по умолчанию)

Параллельная емкость канала затвора пластины.

`Gate-source overlap capacitance` — Емкость перекрытия источника логического элемента
100 `pF` (значение по умолчанию)

Фиксированная, линейная емкость, сопоставленная с перекрытием электрода затвора с источником хорошо.

`Gate-drain overlap capacitance` — Емкость перекрытия дренажа логического элемента
14 `pF` (значение по умолчанию)

Фиксированная, линейная емкость сопоставлена с перекрытием электрода затвора с отстойником.

Диод тела

`Reverse saturation current` — Противоположное текущее насыщение
0 `A` (значение по умолчанию)

Ток, определяемый символом _Is в уравнениях диода тела. Значением по умолчанию для порогового варианта является 0 A. Значением по умолчанию для поверхностного-потенциалом варианта является 5.2e-13 A.

`Built-in voltage` — Встроенное напряжение
0.6 `V` (значение по умолчанию)

Встроенное напряжение диода, определяемого символом _Vbi в уравнениях диода тела. Встроенное напряжение оказывает влияние только на уравнение емкости перехода. Это не влияет на текущую проводимость.

`Ideality factor` — Фактор идеальности
1 (значение по умолчанию)

Фактор определяется символом n в уравнениях диода тела.

`Zero-bias junction capacitance` — Емкость перехода нулевого смещения
0 `pF` (значение по умолчанию)

Емкость между дренажом и объемом связывается при нулевом смещении из-за одного только диода тела. Это определяется символом _Cj0 в уравнениях диода тела. Значением по умолчанию для порогового варианта является 0 pF. Значением по умолчанию для поверхностного-потенциалом варианта является 480 pF.

`Transit time` — Время транспортировки
`50e-9` `s` (значение по умолчанию)

Время определяется символом τ в уравнениях диода тела.

Температурная зависимость (пороговый вариант)

Эта настройка вкладки Temperature Dependence соответствует пороговому варианту блока, который является значением по умолчанию. Если вы используете поверхностный-потенциалом вариант блока, смотрите Температурную Зависимость (поверхностный-потенциалом Вариант)

`Parameterization` — Температурная параметризация зависимости
`None — Simulate at parameter measurement temperature` (значение по умолчанию) | `Model temperature dependence`

Выберите один из следующих методов для температурной параметризации зависимости:

None — Simulate at parameter measurement temperature — Температурная зависимость не моделируется. Это - метод по умолчанию.
Model temperature dependence — Температурно-зависимые эффекты модели. Введите значение для температуры симуляции, _Ts, значения для BEX и значения для температуры измерения _Tm1 (использующий параметр Measurement temperature на вкладке Main). Также необходимо ввести значение для α с помощью одного из двух методов, в зависимости от значения параметра Parameterization на вкладке Main. Если вы параметрируете блок из таблицы данных, необходимо обеспечить _RDS(on) при второй температуре измерения, и блок вычислит α на основе этого. Если вы параметрируете путем определения параметров уравнения, необходимо ввести значение для α непосредственно.

`Drain-source on resistance, R_DS(on), at second measurement temperature` — Источник дренажа на сопротивлении при второй температуре измерения
0.037 `Ohm` (значение по умолчанию)

Отношение напряжения источника дренажа к дренажу, текущему для заданных значений текущего дренажа и напряжения источника логического элемента при второй температуре измерения. Это должно быть заключено в кавычки для той же рабочей точки (высушите текущий и напряжение источника логического элемента) как параметр Drain-source on resistance, R_DS(on) на вкладке Main.

Зависимости

Этот параметр отображается только, когда вы выбираете Specify from a datasheet для параметра Parameterization на вкладке Main.

`Second measurement temperature` — Вторая температура
125 `°C` (значение по умолчанию)

Второй температурный _Tm2, в котором измеряется Drain-source on resistance, R_DS(on), at second measurement temperature.

Зависимости

`Gate threshold voltage temperature coefficient, dVth/dT` — Напряжение источника логического элемента, Vgs
-6 `mV/K` (значение по умолчанию)

Скорость изменения порогового напряжения логического элемента с температурой.

Зависимости

Этот параметр отображается только, когда вы выбираете Specify using equation parameters directly для Parameterization parameteron вкладка Main.

`Mobility temperature exponent, BEX` — Экспонента температуры мобильности
-1.5 (значение по умолчанию)

Содействующее значение температуры мобильности. Можно использовать значение по умолчанию в большинстве МОП-транзисторов. Смотрите раздел Assumptions и Limitations для дополнительных факторов.

`Body diode reverse saturation current temperature exponent` — Диод тела инвертирует насыщение текущая температурная экспонента
3 (значение по умолчанию)

Противоположное насыщение, текущее для диода тела, принято, чтобы быть пропорциональным квадрату внутренней концентрации поставщика услуг, _ni = _NC exp _(–EG/2kBT). _NC является температурно-зависимой эффективной плотностью состояний, и _EG является температурно-зависимой запрещенной зоной для полупроводникового материала. Чтобы постараться не вводить другой температурный масштабный коэффициент, блок пропускает температурную зависимость запрещенной зоны и использует запрещенную зону кремния в 300K (1.12eV) для всех типов устройства. Поэтому масштабируемым температурой противоположным текущим насыщением дают

$I_{s} = I_{s, m 1} {(\frac{T_{s}}{T_{m 1}})}^{η_{I s}} \cdot \exp (\frac{E_{G}}{k_{B}} \cdot (\frac{1}{T_{m 1}} - \frac{1}{T_{s}})) .$

_Is,m1 является значением параметра Reverse saturation current от вкладки Body Diode, _kB является константой Больцманна ^{(8.617x10-5eV/K)}, и _ηIs является Body diode reverse saturation current temperature exponent. Значением по умолчанию является 3, потому что _NC для кремния примерно пропорционален ^T3/2. Можно исправить эффект пренебрежения температурной зависимости запрещенной зоны прагматическим выбором _ηIs.

`Device simulation temperature` — Температура симуляции устройства
25 `°C` (значение по умолчанию)

Температурный _Ts, в котором симулировано устройство.

Температурная зависимость (поверхностный-потенциалом вариант)

Эта настройка вкладки Temperature Dependence соответствует поверхностному-потенциалом варианту блока. Если вы используете пороговый вариант блока, смотрите Температурную Зависимость (пороговый Вариант)

`Parameterization` — Температурная параметризация зависимости
`None — Simulate at parameter measurement temperature` (значение по умолчанию) | `Model temperature dependence`

Выберите один из следующих методов для температурной параметризации зависимости:

None — Simulate at parameter measurement temperature — Температурная зависимость не моделируется.
Model temperature dependence — Температурно-зависимые эффекты модели. Введите значение для температуры симуляции устройства, _Ts и температурных масштабных коэффициентов для других параметров блоков.

`Gain temperature exponent` — Получите температурную экспоненту
1.3 (значение по умолчанию)

Усиление MOSFET, β, принято, чтобы масштабироваться экспоненциально с температурой, β = β _m1 (_Tm1/_Ts) ^_ηβ. _βm1 является значением параметра Gain от вкладки Main, и _ηβ является Gain temperature exponent.

`Flatband voltage temperature coefficient` — Коэффициент температуры напряжения Flatband
`5e-4` `V/K` (значение по умолчанию)

flatband напряжение, _FB V, принято, чтобы масштабироваться линейно с температурой, _FB V = _VFBm1 + (_Ts – _Tm1) _{_ST,VFB}. _VFBm1 является значением параметра Flatband voltage от вкладки Main, и _{_ST,VFB} является Flatband voltage temperature coefficient.

`Surface potential at strong inversion temperature coefficient` — Поверхностный потенциал в сильном коэффициенте температуры инверсии
`-8.5e-4` `V/K` (значение по умолчанию)

Поверхностный потенциал при сильной инверсии, 2_ϕB, принят, чтобы масштабироваться линейно с температурой, _2ϕB = 2_ϕBm1 + (_Ts – _Tm1) _{_ST,ϕB}. 2_ϕBm1 значение параметра Surface potential at strong inversion от вкладки Main, и _{_ST,ϕB} является Surface potential at strong inversion temperature coefficient.

`Velocity saturation temperature exponent` — Скоростная экспонента температуры насыщения
1.04 (значение по умолчанию)

Скоростное насыщение, _θsat, принято, чтобы масштабироваться экспоненциально с температурой, _θsat = _θsat,m1 (_Tm1/_Ts) ^_ηθ. _θsat,m1 является значением параметра Velocity saturation factor от вкладки Main, и _ηθ является Velocity saturation temperature exponent.

`Surface roughness scattering temperature exponent` — Поверхностная шероховатость, рассеивающая температурную экспоненту
0.65 (значение по умолчанию)

Этот параметр приводит к температурно-зависимому сокращению активной межэлектродной проводимости MOSFET в высоком напряжении затвора. Поверхностное рассеивание шероховатости, _θsr, принято, чтобы масштабироваться экспоненциально с температурой, _θsr = _θsr,m1 (_Tm1/_Ts) ^_ηsr. _θsr,m1 является значением параметра Surface roughness scattering factor от вкладки Main, и _ηsr является Surface roughness scattering temperature exponent.

`Resistance temperature exponent` — Экспонента температуры сопротивления
0.95 (значение по умолчанию)

Серийные сопротивления приняты, чтобы соответствовать полупроводниковым сопротивлениям. Поэтому они уменьшаются экспоненциально с увеличением температуры. _Ri = _Ri,m1 (_Tm1/_Ts) ^_ηR, где i является S, D, или G, для источника, высушивает или пропускает серийное сопротивление, соответственно. _Ri,m1 является значением соответствующего серийного параметра сопротивления от вкладки Ohmic Resistance, и _ηR является Resistance temperature exponent.

`Body diode reverse saturation current temperature exponent` — Диод тела инвертирует насыщение текущая температурная экспонента
3 (значение по умолчанию)

$I_{s} = I_{s, m 1} {(\frac{T_{s}}{T_{m 1}})}^{η_{I s}} \cdot \exp (\frac{E_{G}}{k_{B}} \cdot (\frac{1}{T_{m 1}} - \frac{1}{T_{s}})) .$

_Is,m1 является значением параметра Reverse saturation current от вкладки Body Diode, _kB является константой Больцманна ^{(8.617x10-5eV/K)}, и _ηIs является Body diode reverse saturation current temperature exponent. Значением по умолчанию является 3, потому что N _C для кремния примерно пропорционален ^T3/2. Можно исправить эффект пренебрежения температурной зависимости запрещенной зоны прагматическим выбором _ηIs.

`Device simulation temperature` — Температура симуляции устройства
25 `°C` (значение по умолчанию)

Температурный _Ts, в котором устройство, симулирует.

Примеры модели

Характеристики MOSFET

Генерация характеристики изгибается для N-channel MOSFET. Задайте вектор напряжений затвора, и минимальные и максимальные напряжения источника дренажа путем двойного щелчка по блоку пометили 'Define Conditions (Vg and Vds)'. Затем нажмите на гиперссылку 'результаты графика' в модели.

Открытая модель

Interactive Generation of MOSFET Characteristics

Интерактивная генерация характеристик MOSFET

Позволяет пользователю исследовать удар выбора параметра на I-V и характеристиках C-V для поверхностной-потенциалом модели MOSFET. Чтобы открыть этот пример, в Командном окне MATLAB®, введите: ee_mosfet_characteristics.

Ссылки

[1] Шичмен, H. и Д. А. Ходжес. “Моделирование и симуляция переключающих схем полевого транзистора с изолированным затвором”. IEEE J. Твердотельные схемы. SC-3, 1968.

[2] Ван Лэнджевелд, R., А. Дж. Шолтен и D. B.M. Клаассен. "Физическое образование модели 11 MOS. Уровень 1101". NAT.. Несекретный отчет 2003/00239. Апрель 2003.

[3] О, S-Y., Д. Э. Уорд и Р. В. Даттон. “Анализ переходных процессов МОП-транзисторов”. IEEE J. Твердотельные схемы. SC-15, стр 636-643, 1980.

Документация

N-Channel MOSFET

Описание

Пороговая модель

Взимайте модель за пороговый вариант

Примечание

Поверхностная-потенциалом модель

Моделирование диода тела

Моделирование температурной зависимости

Тепловой порт

Допущения и ограничения

Порты

Сохранение

G — Вывод затвора электрический

D — Истощите терминал электрический

S — Исходный терминал электрический

B — Терминал тела электрический

Зависимости

Параметры

Основной (пороговый вариант)

Parameterization — Терминальная параметризация Three terminals (значение по умолчанию) | Four terminals

Terminals — Блокируйте параметризацию Specify from a datasheet (значение по умолчанию) | Specify using equation parameters directly

Drain-source on resistance, R_DS(on) — Источник дренажа на сопротивлении0.025 Ohm (значение по умолчанию)

Зависимости

Drain current, Ids, for R_DS(on) — Высушите текущий6 A (значение по умолчанию)

Зависимости

Gate-source voltage, Vgs, for R_DS(on) — Напряжение источника логического элемента, Vgs10 V (значение по умолчанию)

Зависимости

Gain, K — Положительный постоянный коэффициент усиления5.0 A/V2 (значение по умолчанию)

Зависимости

Gate-source threshold voltage, Vth — Пороговое напряжение источника логического элемента1.7 V (значение по умолчанию)

Зависимости

Gate-source threshold voltage at zero bulk-source voltage, Vth0 — Пороговое напряжение источника логического элемента при нулевом напряжении объемного источника1.7 V (значение по умолчанию)

Зависимости

Channel modulation, L — Модуляция канала0 1/V (значение по умолчанию)

Зависимости

First bulk-source voltage, Vbs1 — Первое напряжение объемного источника-1 V (значение по умолчанию)

Зависимости

Зависимости

Second bulk-source voltage, Vbs2 — Второе напряжение объемного источника-2 V (значение по умолчанию)

Зависимости

Body factor — Фактор тела0.5 V^0.50000 (значение по умолчанию)

Зависимости

Surface potential — Поверхностный потенциал0.5 V (значение по умолчанию)

Зависимости

Measurement temperature — Температура измерения25 °C (значение по умолчанию)

Основной (поверхностный-потенциалом вариант)

Parameterization — Терминальная параметризация Three terminals (значение по умолчанию) | Four terminals

Gain — Усиление MOSFET18 A/V 2 (значение по умолчанию) | положительная скалярная величина

Flatband voltage — Напряжение Flatband-1.1 V (значение по умолчанию)

Body factor — Фактор тела3.5 V1/2 (значение по умолчанию)

Surface potential at strong inversion — Поверхностный потенциал при сильной инверсии1 V (значение по умолчанию)

Velocity saturation factor — Скоростной фактор насыщения0.4 1/V (значение по умолчанию)

Channel-length modulation factor — Фактор модуляции длины канала0 (значение по умолчанию)

Channel-length modulation voltage — Напряжение модуляции длины канала 5e-2 V (значение по умолчанию)

Surface roughness scattering factor — Поверхностный фактор рассеивания шероховатости0 1/V (значение по умолчанию)

Linear-to-saturation transition coefficient — Линейный к насыщению коэффициент перехода8 (значение по умолчанию)

Measurement temperature — Температура измерения25 °C (значение по умолчанию)

Омическое сопротивление

Source ohmic resistance — Транзисторное исходное сопротивление0.0001 Ohm (значение по умолчанию) | неотрицательный скаляр

Drain ohmic resistance — Транзисторное сопротивление дренажа0.01 Ohm (значение по умолчанию) | неотрицательный скаляр

Gate ohmic resistance — Транзисторное сопротивление затвора8.4 Ohm (значение по умолчанию) | неотрицательный скаляр

Зависимости

Body ohmic resistance — Транзисторное сопротивление подложки0.001 Ohm (значение по умолчанию) | неотрицательный скаляр

Зависимости

Bulk ohmic resistance — Транзисторное сопротивление объема 2e-3 Ohm (значение по умолчанию) | неотрицательный скаляр

Зависимости

Емкость перехода

Input capacitance, Ciss — Введите емкость350 pF (значение по умолчанию)

Зависимости

Reverse transfer capacitance, Crss — Противоположная емкость передачи80 pF (значение по умолчанию)

Зависимости

Output capacitance, Coss — Выведите емкость0 pF (значение по умолчанию)

Зависимости

Gate-source junction capacitance — Емкость перехода источника логического элемента[270, 300, 290, 280, 295, 255] pF (значение по умолчанию)

Зависимости

Gate-drain junction capacitance — Емкость перехода дренажа логического элемента[450, 400, 300, 190, 95, 55] pF (значение по умолчанию)

Зависимости

Drain-source junction capacitance — Емкость перехода источника дренажа[450, 410, 390, 230, 175, 115] pF (значение по умолчанию)

Зависимости

`G` — Вывод затвора
электрический

`D` — Истощите терминал
электрический

`S` — Исходный терминал
электрический

`B` — Терминал тела
электрический

`Parameterization` — Терминальная параметризация
`Three terminals` (значение по умолчанию) | `Four terminals`

`Terminals` — Блокируйте параметризацию
`Specify from a datasheet` (значение по умолчанию) | `Specify using equation parameters directly`

`Drain-source on resistance, R_DS(on)` — Источник дренажа на сопротивлении
0.025 `Ohm` (значение по умолчанию)

`Drain current, Ids, for R_DS(on)` — Высушите текущий
6 `A` (значение по умолчанию)

`Gate-source voltage, Vgs, for R_DS(on)` — Напряжение источника логического элемента, Vgs
10 `V` (значение по умолчанию)

`Gain, K` — Положительный постоянный коэффициент усиления
5.0 `^A/V2` (значение по умолчанию)

`Gate-source threshold voltage, Vth` — Пороговое напряжение источника логического элемента
1.7 `V` (значение по умолчанию)

`Channel modulation, L` — Модуляция канала
0 `1/V` (значение по умолчанию)

`First bulk-source voltage, Vbs1` — Первое напряжение объемного источника
-1 `V` (значение по умолчанию)

`Second bulk-source voltage, Vbs2` — Второе напряжение объемного источника
-2 `V` (значение по умолчанию)

`Body factor` — Фактор тела
0.5 `V^0.50000` (значение по умолчанию)

`Surface potential` — Поверхностный потенциал
0.5 `V` (значение по умолчанию)

`Measurement temperature` — Температура измерения
25 `°C` (значение по умолчанию)

`Parameterization` — Терминальная параметризация
`Three terminals` (значение по умолчанию) | `Four terminals`

`Gain` — Усиление MOSFET
18 `^{A/V 2}` (значение по умолчанию) | положительная скалярная величина

`Flatband voltage` — Напряжение Flatband
-1.1 `V` (значение по умолчанию)

`Body factor` — Фактор тела
3.5 `^V1/2` (значение по умолчанию)

`Surface potential at strong inversion` — Поверхностный потенциал при сильной инверсии
1 `V` (значение по умолчанию)

`Velocity saturation factor` — Скоростной фактор насыщения
0.4 `1/V` (значение по умолчанию)

`Channel-length modulation factor` — Фактор модуляции длины канала
0 (значение по умолчанию)

`Channel-length modulation voltage` — Напряжение модуляции длины канала
`5e-2` `V` (значение по умолчанию)

`Surface roughness scattering factor` — Поверхностный фактор рассеивания шероховатости
0 `1/V` (значение по умолчанию)

`Linear-to-saturation transition coefficient` — Линейный к насыщению коэффициент перехода
8 (значение по умолчанию)

`Measurement temperature` — Температура измерения
25 `°C` (значение по умолчанию)

`Source ohmic resistance` — Транзисторное исходное сопротивление
0.0001 `Ohm` (значение по умолчанию) | неотрицательный скаляр

`Drain ohmic resistance` — Транзисторное сопротивление дренажа
0.01 `Ohm` (значение по умолчанию) | неотрицательный скаляр

`Gate ohmic resistance` — Транзисторное сопротивление затвора
8.4 `Ohm` (значение по умолчанию) | неотрицательный скаляр

`Body ohmic resistance` — Транзисторное сопротивление подложки
0.001 `Ohm` (значение по умолчанию) | неотрицательный скаляр

`Bulk ohmic resistance` — Транзисторное сопротивление объема
`2e-3` `Ohm` (значение по умолчанию) | неотрицательный скаляр

`Input capacitance, Ciss` — Введите емкость
350 `pF` (значение по умолчанию)

`Reverse transfer capacitance, Crss` — Противоположная емкость передачи
80 `pF` (значение по умолчанию)

`Output capacitance, Coss` — Выведите емкость
0 `pF` (значение по умолчанию)

`Gate-source junction capacitance` — Емкость перехода источника логического элемента
[270, 300, 290, 280, 295, 255] `pF` (значение по умолчанию)

`Gate-drain junction capacitance` — Емкость перехода дренажа логического элемента
[450, 400, 300, 190, 95, 55] `pF` (значение по умолчанию)

`Drain-source junction capacitance` — Емкость перехода источника дренажа
[450, 410, 390, 230, 175, 115] `pF` (значение по умолчанию)

`Corresponding drain-source voltages` — Соответствующие напряжения источника дренажа
[.1, .3, 1, 3, 10, 30] `V` (значение по умолчанию)

`Gate-source voltage, Vgs, for tabulated capacitances` — Напряжение источника логического элемента для сведенных в таблицу емкостей
0 `V` (значение по умолчанию)

`Charge-voltage linearity` — Линейность напряжения заряда
`Gate-drain capacitance is constant` (значение по умолчанию) | `Gate-drain charge function is nonlinear`

`Gate-drain oxide capacitance` — Емкость окиси дренажа логического элемента
200 `pF` (значение по умолчанию)

`Drain-gate voltage at which oxide capacitance becomes active` — Напряжение затвора дренажа, в котором окисная емкость становится активной
-0.5 `V` (значение по умолчанию)

`Oxide capacitance` — Окисная емкость
1500 `pF` (значение по умолчанию)

`Gate-source overlap capacitance` — Емкость перекрытия источника логического элемента
100 `pF` (значение по умолчанию)

`Gate-drain overlap capacitance` — Емкость перекрытия дренажа логического элемента
14 `pF` (значение по умолчанию)

`Reverse saturation current` — Противоположное текущее насыщение
0 `A` (значение по умолчанию)

`Built-in voltage` — Встроенное напряжение
0.6 `V` (значение по умолчанию)

`Ideality factor` — Фактор идеальности
1 (значение по умолчанию)

`Zero-bias junction capacitance` — Емкость перехода нулевого смещения
0 `pF` (значение по умолчанию)

`Transit time` — Время транспортировки
`50e-9` `s` (значение по умолчанию)

`Parameterization` — Температурная параметризация зависимости
`None — Simulate at parameter measurement temperature` (значение по умолчанию) | `Model temperature dependence`

`Drain-source on resistance, R_DS(on), at second measurement temperature` — Источник дренажа на сопротивлении при второй температуре измерения
0.037 `Ohm` (значение по умолчанию)

`Second measurement temperature` — Вторая температура
125 `°C` (значение по умолчанию)

`Gate threshold voltage temperature coefficient, dVth/dT` — Напряжение источника логического элемента, Vgs
-6 `mV/K` (значение по умолчанию)

`Mobility temperature exponent, BEX` — Экспонента температуры мобильности
-1.5 (значение по умолчанию)

`Body diode reverse saturation current temperature exponent` — Диод тела инвертирует насыщение текущая температурная экспонента
3 (значение по умолчанию)

`Device simulation temperature` — Температура симуляции устройства
25 `°C` (значение по умолчанию)

`Parameterization` — Температурная параметризация зависимости
`None — Simulate at parameter measurement temperature` (значение по умолчанию) | `Model temperature dependence`

`Gain temperature exponent` — Получите температурную экспоненту
1.3 (значение по умолчанию)

`Flatband voltage temperature coefficient` — Коэффициент температуры напряжения Flatband
`5e-4` `V/K` (значение по умолчанию)

`Surface potential at strong inversion temperature coefficient` — Поверхностный потенциал в сильном коэффициенте температуры инверсии
`-8.5e-4` `V/K` (значение по умолчанию)

`Velocity saturation temperature exponent` — Скоростная экспонента температуры насыщения
1.04 (значение по умолчанию)

`Surface roughness scattering temperature exponent` — Поверхностная шероховатость, рассеивающая температурную экспоненту
0.65 (значение по умолчанию)

`Resistance temperature exponent` — Экспонента температуры сопротивления
0.95 (значение по умолчанию)

`Body diode reverse saturation current temperature exponent` — Диод тела инвертирует насыщение текущая температурная экспонента
3 (значение по умолчанию)

`Device simulation temperature` — Температура симуляции устройства
25 `°C` (значение по умолчанию)

Генерация кода C/C++
Генерация кода C и C++ с помощью Simulink® Coder™.