SPICE PMOS

SPICE-совместимый P-канал MOSFET

Библиотека:
Simscape/Electrical/Дополнительные компоненты/SPICE Полупроводники

Описание

Блок SPICE PMOS представляет собой SPICE-совместимый положительно-канальный (P-канал) металлоксидный полупроводниковый (MOS) полевой транзистор (FET). Если напряжение затвора-источника уменьшается, проводимость канала увеличивается. Если напряжение затвора-источника увеличивается, проводимость канала уменьшается.

SPICE, или программа моделирования с акцентом на интегральные схемы, является инструментом моделирования для электронных схем. Вы можете преобразовать некоторые подсхемы СПЕЦИИ в эквивалентные модели Simscape™ Electrical™, используя блок Параметров Окружающей среды и СОВМЕСТИМЫЕ СО СПЕЦИЕЙ блоки от Дополнительной библиотеки Компонентов. Дополнительные сведения см. в разделе subcircuit2ssc.

Переменные уравнений

Переменные для блочных уравнений SPICE PMOS включают:

Переменные, определяемые путем задания параметров для блока SPICE PMOS. Видимость некоторых параметров зависит от значения, заданного для других параметров. Дополнительные сведения см. в разделе Параметры.
Скорректированные по геометрии переменные, которые зависят от нескольких значений, заданных с помощью параметров для блока SPICE PMOS. Дополнительные сведения см. в разделе Скорректированные по геометрии переменные.
Температура, Т, то есть 300.15 K по умолчанию. Можно использовать другое значение, указывая параметры блока SPICE PMOS или параметры блока SPICE PMOS и блока параметров среды. Дополнительные сведения см. в разделе Температура транзистора.
Минимальная проводимость, GMIN, то есть 1e-12 1/Ohm по умолчанию. Можно использовать другое значение, указав параметр для блока параметров среды. Дополнительные сведения см. в разделе Минимальная проводимость.
Тепловое напряжение, _Vtn. Дополнительные сведения см. в разделе Тепловое напряжение.

Переменные, скорректированные по геометрии

Несколько переменных в уравнениях для модели SPICE P-канала MOSFET учитывают геометрию устройства, которое представляет блок. Эти скорректированные по геометрии переменные зависят от переменных, которые определяются путем задания параметров блока SPICE PMOS. Скорректированные по геометрии переменные зависят от следующих переменных:

AREA - область устройства
SCALE - количество параллельно подключенных устройств
Связанная нескорректированная переменная

Таблица содержит скорректированные по геометрии переменные и определяющие уравнения.

Переменная	Описание	Уравнение
_KPd	Регулируемая геометрией проводимость	$_{KPd} = KP * ПЛОЩАДЬ *$ МАСШТАБ
_ISd	Ток насыщения, скорректированный по геометрии	$_{ISd} = IS * AREA *$ SCALE
_JSd	Плотность тока насыщения насыщения объемного соединения с поправкой на геометрию	$_{JSd} = JS * ПЛОЩАДЬ *$ МАСШТАБ
_CBDd	Геометрически скорректированная емкость объемного стока с нулевым смещением	$_{CBDD} = CBD * ПЛОЩАДЬ *$ МАСШТАБ
_CBSd	Геометрически скорректированная емкость объемного источника с нулевым смещением	$_{CBd} = CBS * ПЛОЩАДЬ *$ МАСШТАБ
_CGSOd	Емкость перекрытия затворов и источников с поправкой на геометрию	$_{CGSOd} = CGSO * ПЛОЩАДЬ *$ МАСШТАБ
_CGDOd	Регулируемая геометрией емкость перекрытия затвора и стока	$_{CGDOd} = CGDO * ПЛОЩАДЬ *$ МАСШТАБ
_CGBOd	Геометрически скорректированная емкость затворов и объемного перекрытия	$_{CGBOd} = CGBO * ПЛОЩАДЬ *$ МАСШТАБ
ГЛАВНЫЙ СУДЬЯ	Геометрически скорректированная нижняя емкость на площадь перехода	$_{CJd} = CJ * ПЛОЩАДЬ *$ МАСШТАБ
CJSW	Регулируемая по геометрии емкость боковой стенки на периметр соединения	$_{CJSWd} = CJSW * ПЛОЩАДЬ *$ МАСШТАБ
_RDd	Регулируемое по геометрии сопротивление стока	$_{RDd} \frac{=}{RDAREA *}$ SCALE
_RSd	Скорректированное по геометрии сопротивление источника	$_{RSd} \frac{=}{RSAREA *}$ SCALE
_RSHd	Сопротивление листа с поправкой на геометрию	$_{RSHd} \frac{=}{ШКАЛА RSHAREA *}$

Температура транзистора

Существует два различных варианта определения температуры транзистора, T:

Фиксированная температура (Fixed temperature) - в блоке используется температура, не зависящая от температуры цепи, если для параметра «Температурная зависимость модели» в настройках температуры блока SPICE PMOS установлено значение Fixed temperature. Для этой модели блок устанавливает T равным TFIXED.
Температура устройства - в блоке используется температура, которая зависит от температуры цепи, если для параметра «Температурная зависимость модели» в настройках температуры блока SPICE PMOS установлено значение Device temperature. Для этой модели блок определяет температуру как

$T =_{} TC +$ TOFFSET
Где:
- _TC - температура контура.
  Если в цепи отсутствует блок параметров среды, _{то ТС} равен 300,15 К.
  При наличии в цепи блока «Параметры среды» _{значение TC} равно значению, заданному для параметра «Температура» в настройках SPICE блока «Параметры среды». Значением по умолчанию для параметра «Температура» является 300.15 K.
- TOFFSET - температура смещенного локального контура.

Минимальная проводимость

Минимальная проводимость, GMIN, имеет значение по умолчанию 1e–12 1/Ohm. Чтобы указать другое значение, выполните следующие действия.

Если в цепи еще нет блока «Параметры среды», добавьте его.
В настройках SPICE блока «Параметры среды» укажите требуемое значение GMIN для параметра GMIN.

Тепловое напряжение

_Vtn - тепловое напряжение, которое определяется как

$_{Vtn} = \frac{Nk}{}$ * Tq

Где:

N - коэффициент излучения.
T - температура транзистора. Дополнительные сведения см. в разделе Температура транзистора.
k - постоянная Больцмана.
q - элементарный заряд на электроне.

Расчеты параметров

В таблицах показано, как блок SPICE PMOS определяет некоторые из его параметров на основе заданных значений.

Сопротивление дренажу

Значения параметров			Сопротивление стока транзистора с регулировкой по геометрии
Сопротивление дренажу, РД	Сопротивление листа, RSH	Количество дренажных квадратов, НРД	Сопротивление стока транзистора с регулировкой по геометрии
`NaN`	`NaN`	`NaN`	0
`NaN`	RSH	`NaN`	0
`NaN`	`NaN`	NRD	0
RD	`NaN` или RSH	`NaN` или NRD	_RDd
`NaN`	RSH	NRD	_RSHd * NRD

Сопротивление источника

Значения параметров			Сопротивление источника транзистора с регулировкой по геометрии
Сопротивление источника, RS	Сопротивление листа, RSH	Количество исходных квадратов, NRS
`NaN`	`NaN`	`NaN`	0
`NaN`	RSH	`NaN`	0
`NaN`	`NaN`	NRS	0
RS	`NaN` или RSH	`NaN` или NRS	_RSd
`NaN`	RSH	NRS	_RSHd * NRS

Транспроводимость и поверхностная подвижность

Значения параметров			Геометрически скорректированная проводимость (уровень 1), в ^A/V2	Геометрически скорректированная проводимость (уровень 3), в ^A/V2	Поверхностная подвижность (уровень 3), в ^cm2/s/V
Толщина оксида, TOX	Подвижность поверхности, U0	Проводимость, КП			Поверхностная подвижность (уровень 3), в ^cm2/s/V
`NaN`	`NaN`	`NaN`	`2e-5` (значение по умолчанию)	`2e-5` (значение по умолчанию)	`600` (значение по умолчанию)
`NaN`	`NaN`	`KP`	`KP_d`	`KP_d`	`600`
`NaN`	`U0`	`NaN`	`2e-5`	UO * EPXox/`1e-7`	`U0`
`NaN`	`U0`	`KP`	`KP_d`	`KP_d`	`U0`
ТОКСИКОЛОГИЯ	`NaN`	`NaN`	`600`* EPXox/TOX	`600`* EPXox/TOX	`600`
ТОКСИКОЛОГИЯ	`NaN`	`KP`	`KP_d`	`KP_d`	`600`
ТОКСИКОЛОГИЯ	`U0`	`NaN`	UO * EPXox/TOX	UO * EPXox/TOX	`U0`
ТОКСИКОЛОГИЯ	`U0`	`KP`	`KP_d`	`KP_d`	`U0`

Толщина оксида и пороговое напряжение

Значения параметров				Поверхностный потенциал, PHI (уровень 1), в V	Пороговое напряжение, VTO (уровень 1), в В	Поверхностный потенциал, PHI (уровень 3), в V	Пороговое напряжение, VTO (уровень 3), в В
Толщина оксида, TOX	Легирование субстрата, NSUB	Потенциал поверхности, PHI	Пороговое напряжение, VTO	Поверхностный потенциал, PHI (уровень 1), в V	Пороговое напряжение, VTO (уровень 1), в В	Поверхностный потенциал, PHI (уровень 3), в V	Пороговое напряжение, VTO (уровень 3), в В
`NaN`	`NaN`	`NaN`	`NaN`	`0.6` (значение по умолчанию)	0 (значение по умолчанию)	`0.6` (значение по умолчанию)	0 (значение по умолчанию)
`NaN`	`NaN`	`NaN`	`VTO`	`0.6`	`VTO`	`0.6`	`VTO`
`NaN`	`NaN`	`PHI`	`NaN`	`PHI`	0	`PHI`	0
`NaN`	`NaN`	`PHI`	`VTO`	`PHI`	`VTO`	`PHI`	`VTO`
`NaN`	`NSUB`	`NaN`	`NaN`	`0.6`	0	`PHI (1e-7, NSUB)`	`VTO (1e-7, NSUB)`
`NaN`	`NSUB`	`NaN`	`VTO`	`0.6`	`VTO`	`PHI (1e-7, NSUB)`	`VTO`
`NaN`	`NSUB`	`PHI`	`NaN`	`PHI`	0	`PHI`	`VTO (1e-7, NSUB)`
`NaN`	`NSUB`	`PHI`	`VTO`	`PHI`	`VTO`	`PHI`	`VTO`
`TOX`	`NaN`	`NaN`	`NaN`	`0.6`	0	`0.6`	0
`TOX`	`NaN`	`NaN`	`VTO`	`0.6`	`VTO`	`0.6`	`VTO`
`TOX`	`NaN`	`PHI`	`NaN`	`PHI`	0	`PHI`	0
`TOX`	`NaN`	`PHI`	`VTO`	`PHI`	`VTO`	`PHI`	`VTO`
`TOX`	`NSUB`	`NaN`	`NaN`	`PHI (NSUB, TOX)`	`VTO (NSUB, TOX)`	`PHI (NSUB, TOX)`	`VTO (NSUB, TOX)`
`TOX`	`NSUB`	`NaN`	`VTO`	`PHI (NSUB, TOX)`	`VTO`	`PHI (NSUB, TOX)`	`VTO`
`TOX`	`NSUB`	`PHI`	`NaN`	`PHI`	`VTO (NSUB, TOX)`	`PHI`	`VTO (NSUB, TOX)`
`TOX`	`NSUB`	`PHI`	`VTO`	`PHI`	`VTO`	`PHI`	`VTO`

Где PHI (NSUB, TOX), PHI (1e-7, NSUB), VTO (NSUB, TOX), и VTO (1e-7, NSUB) получены с использованием следующих уравнений:

$PHI = \frac{}{} \frac{2kTqln (}{}$ NSUBni)

$ГАММА \frac{\sqrt{=_{}}}{_{}}$ 2qεsiNSUBCox

$\begin{array}{l} _{VFB} =_{} \frac{фМС -}{_{}} \\ _{_{}}_{qNSSCoxVTO} = VFB - \sqrt{PHI -} \end{array}$ GAMMA * PHI.

Модель диода массового источника

В таблице показаны уравнения, которые определяют соотношение между током источника и массовым током, _Isb, и напряжением, _Vsb. При необходимости параметры модели сначала корректируются с учетом температуры. Дополнительные сведения см. в разделе Температурная зависимость.

Применимый диапазон значений _Vsb	Соответствующее уравнение _Igs
$_{Vsb} > 80_{*}$ Vtn	$_{Isb} =_{} ISsb \frac{_{(}}{(_{}} VsbVtn^{−} 79)_{e80} - 1)$ + Vsb Gmin
$_{}_{80Vtn≥Vsb}$	$_{Isb} =_{} ISsb^{_{(}_{}} eVsb/Vtn_{-} 1) +$ Vsb Gmin

Где:

_ISsb - ток насыщения, такой, что, если:
- $_{} JSd≠0$ и $AS≠0$ , $_{ISsb} =_{} JSd$ * AS.
  Где:
  - _JSd - скорректированная по геометрии плотность тока насыщения объемного соединения.
  - AS является исходной областью.
- Если $_{JSd} =$ 0 $или AS$ = $0_{,}_{ISsb}$ = ISd, _где ISd - скорректированный по геометрии ток насыщения.
_Vtn - тепловое напряжение. Дополнительные сведения см. в разделе Тепловое напряжение.
_Gmin - это минимальная проводимость. Дополнительные сведения см. в разделе Минимальная проводимость.

Модель диода объемного стока

В таблице показаны уравнения, которые определяют взаимосвязь между током стока и массовым током Idb и напряжением _Vdb. При необходимости параметры модели сначала корректируются с учетом температуры. Дополнительные сведения см. в разделе Температурная зависимость.

Применимый диапазон значений _Vdb	Соответствующее уравнение _Idb
$_{Vdb} > 80_{*}$ Vtn	$_{Idb} =_{} ISdb \frac{_{(}}{(_{}} VdbVtn^{−} 79)_{e80} - 1)$ + Vdb Gmin
$_{}_{80Vtn≥Vdb}$	$_{Idb} =_{} ISdb^{_{(}_{}} eVdb/Vtn_{-} 1) +$ Vdb Gmin

Где:

_ISdb - это ток насыпного стока, который:
- Если $_{} JSd≠0$ и $AD≠0$ , $_{ISdb} =_{} JSd$ * AD.
  Где:
  - _JSd - скорректированная по геометрии плотность тока насыщения объемного соединения.
  - AD - зона стока.
- Если $_{JSd} =$ 0 $или AD$ = $0_{,}_{ISdb}$ = ISd, _где ISd - скорректированный по геометрии ток насыщения.
_Vtn - тепловое напряжение. Дополнительные сведения см. в разделе Тепловое напряжение.
_Gmin - это минимальная проводимость. Дополнительные сведения см. в разделе Минимальная проводимость.

Модель тока стока уровня 1

В этой таблице показана взаимосвязь между током стока _Isd и напряжением истока-стока _Vsd в нормальном режиме (_Vsd ≥ 0). При необходимости параметры модели сначала корректируются с учетом температуры.

Обычный режим

Применимый диапазон значений _Vsg и _Vsd	Соответствующее уравнение _Isd
$_{}_{} Vsg-Von≤0$	$_{Isd} =$ 0
$_{}_{}_{0<Vsg-Von≤Vsd}$	$_{Isd} = {BETA_{} (_{Vsg}}^{−} \frac{Von) 2 (1_{+}}{}$ LAMBDA Vsd) 2
$0 <_{} {Vsd}_{<}_{}$ Vsg-фон	$\begin{matrix} _{Isd} = \\ {BETA}_{}_{Vsd} ((_{} \frac{_{Vsg-Von}}{)} -Vsd2) (1 +_{} \end{matrix}$ LAMBDA Vsd)

Где:

_Фон зависит от _Vsb и PHI.

Применимое соотношение значений _Vsb и PHI	Соответствующее уравнение _фон
$_{} Vsb≤0$	$_{Фон} = MTYPE * VBI + \sqrt{_{}}$ GAMMAPHI − Vsb
$_{} 0<Vsb≤2*PHI$	$_{Фон} = MTYPE * VBI + \sqrt{} \frac{{ГАММА}_{(}}{\sqrt{PHI}} -$ Vsb2PHI)
$_{Vsb} > 2 *$ PHI	$_{Фон} = MTYPE *$ VBI

MTYPE равен -1.
BETA = $(_{} KPd * WIDTH)/(ДЛИНА$ − 2 * LD)
КП:
- Проводимость, КП, если этот параметр имеет числовое значение.
- $U0 * {3,9}_{} *$ ε0/TOX, если Транспроводимость, КПNaN и задаются значения как для толщины оксида, TOX и легирования подложки, так и для параметров NSUB.
WIDTH - ширина канала.
LENGTH - длина канала.
LD представляет собой боковую диффузию.
VBI - это встроенное значение напряжения, используемое блоком в расчетах. Значение является функцией температуры. Подробное определение см. в разделе Температурная зависимость.
PHI:
- Потенциал поверхности, PHI, если этот параметр имеет числовое значение.
- $2 *_{} kTmeas/q * \log (_{}$ NSUB/ni), если поверхностный потенциал, PHINaN и задаются значения как для толщины оксида, TOX и легирования подложки, так и для параметров NSUB.
LAMBDA - это модуляция канала.
ГАММА представляет собой:
- Пороговое значение Bulk, GAMMA, если этот параметр имеет числовое значение.
- $TOX \sqrt{* 2 *_{} 11,7 * α0} * q *_{}$ NSUB/( 3,9 * α0), если пороговое значение Bulk, GAMMA равноNaN и задаются значения как для толщины оксида, TOX и легирования подложки, так и для параметров NSUB.
_α0 - диэлектрическая проницаемость свободного пространства, 8,854214871e-12 F/м.
_ni - концентрация носителя внутреннего кремния, 1,45e10 ^см-3.

В этой таблице показана зависимость между током стока _Isd и напряжением истока-стока _Vsd в инверсном режиме (_Vsd < 0). При необходимости параметры модели сначала корректируются с учетом температуры.

Инверсный режим

Применимый диапазон значений _Vdg и _Vsd	Соответствующее уравнение _Isd
$_{}_{} Vdg-Von≤0$	$_{Isd} =$ 0
$_{}_{}_{0<Vdg-Von≤−Vsd}$	$_{Isd} = - {_{BETA} (_{Vdg}}^{−} Von) 2 (1_{-}$ LAMBDA * Vsd )/2
$0 <_{-}_{Vsd} <_{}$ Vdg-Von	$\begin{matrix} _{Isd} = \\ {BETA}_{}_{Vsd} ((_{}_{Vdg-Von}) + Vsd/2) (1_{-} \end{matrix}$ LAMBDA Vsd)

_Фон зависит от _Vdb и PHI.

Применимое соотношение значений _Vdb и PHI	Соответствующее уравнение _фон
$_{} Vdb≤0$	$_{Фон} = MTYPE * VBI + \sqrt{_{}}$ GAMMAPHI − Vdb
$_{} 0<Vdb≤2*PHI$	$_{Фон} = MTYPE * VBI + \sqrt{} \frac{{ГАММА}_{(}}{\sqrt{PHI}} -$ Vdb2PHI)
$_{Vdb} > 2 *$ PHI	$_{Фон} = MTYPE *$ PHI

Модель тока стока уровня 3

Блок предоставляет следующую модель для тока слива _Isd в нормальном режиме ( $_{} Vsd≥0$ ) после корректировки применимых параметров модели для температуры.

$_{ISD} =_{} ISD0 *_{} ScureVMAX *_{} {ScureLChan}_{*}$ ScureINV

Где:

_IDS0 - базовая текущая модель стока.
_ScureVMAX - масштабирование насыщенности по скорости.
_ScureLChan - масштабирование модуляции длины канала.
_ScureINV - это слабое масштабирование инверсии.

Блок использует ту же модель для тока стока в инверсном режиме ( $_{Vsd} <$ 0), со следующими заменами:

$_{}_{}_{Vsb≡Vsb−Vsd}$
$_{}_{}_{Vsg≡Vsg−Vsd}$
$_{}_{Vsd≡−Vsd}$

Базовая текущая модель стока

Соотношение между током Isd стока и напряжением _Vsd истока и стока составляет

$_{ISD0} = {BETA}_{*}_{Fgate *} (_{} \frac{VSGX -_{}}{} {VTH}_{-} 1 +_{}$ FB2 * VSDX) * VSDX

Где:

BETA рассчитывается, как описано в модели тока стока уровня 1.
_FGATE рассчитывается как

$_{Fgate} \frac{=}{11 +_{THETA *} (_{}}$ Vsgx − VTH)
Где:
- ТЕТА моделирует зависимость подвижности от напряжения затвора-источника.
- $_{Vsgx} = \max_{(}_{VSG,}$ фон)
Если задать ненулевое значение для параметра NFS «Плотность состояния быстрой поверхности», блок вычисляет _Фон, используя следующее уравнение:

$_{Фон} =_{} {VTH}_{} +_{}$ xnVT
В противном случае

$_{Фон} =_{}$ VTH
Блок вычисляет _xn как

$_{xn} = \frac{1 + q}{*} \frac{NFSCOX +_{(} \sqrt{_{GAMMA}} * \frac{_{} Fs_{*}}{Vbulk +}}{Fn_{*}}$ VbulkWIDTH) 2 * Vbulk
Блок вычисляет _Vbulk следующим образом:
- Если
  
  $_{} VSB≤0,$
  
  $_{Vbulk} = {PHI}_{-}$ VSB.
- В противном случае блок вычисляет _Vbulk как
  
  $_{Vbulk} \frac{=}{{PHI \frac{(_{1}}{+} VSB2}^{}}$ * PHI) 2
Тепловое напряжение таково, что

$_{VT} \frac{=}{}$ kTq
Блок вычисляет _VTH, используя следующее уравнение:

$\begin{array}{l} _{VTH} =_{} \frac{VBI − 8^{.} 15e -}{22 {* ETACOX * (}^{}}_{LENGTH} \\ − 2 * LD) 3 * VSD_{} \sqrt{_{}}_{+}_{GAMMA} \end{array}$ * Fs * Vbulk + Fn * Vbulk
Сведения о том, как блок вычисляет VBI, см. _в разделе Температурная зависимость.
ETA - пороговое напряжение зависимости Vds, ETA.
$СОХ \frac{=_{}}{}$ xpoxTOX,
где _αox - диэлектрическая проницаемость оксида, а TOX - толщина оксида, TOX.
Если задать ненулевое значение для глубины соединения, параметра XJ и значения параметра NSUB легирования подложки, блок вычисляет _Fs с помощью следующих уравнений:

$α \frac{=_{}}{}$ 2εsiqNSUB

$XD \sqrt{=}$ α

$wc = . 0631353 + . \frac{8013292 \sqrt{_{* XD}}}{*} VbulkXJ − {\frac{\sqrt{_{01110777}}}{*}}^{(} \frac{XD}{*}$ VbulkXJ) 2 + LDXJ

$_{Fs} = 1 - {\sqrt{(wc \frac{* \sqrt{1_{- (}}}{XD * \sqrt{_{}}} VbulkXJ}}^{} + \frac{}{XD} *$ Vbulk) 2 − LDXJ)
где αsi - диэлектрическая проницаемость кремния.
В противном случае

$_{Fs} =$ 1
Блок вычисляет _FB как

$_{FB} \frac{= {GAMMA}_{}}{* \sqrt{_{Fs4 *}}}_{}$ Vbulk + Fn
Блок вычисляет _Fn как

$_{Fn} \frac{= DELTA *_{δ}}{* αsi2 *}$ COX * WIDTH
DELTA - влияние ширины на пороговое значение.
_VSDX является меньшим из _VSD и напряжения насыщения, _Vdsat.
- Если задать положительное значение для параметра VMAX Максимальная скорость дрейфа несущей, блок вычисляет _Vdsat с помощью следующего уравнения:
  
  $\begin{array}{l} _{Vdsat} \frac{=_{} {Vsgx}_{-}}{_{}} VTH1 \frac{+ FB + (LENGTH -}{2 *_{LD)}} \\ * VMAXUO * \sqrt{{\frac{{Fgate}_{-} (_{}}{Vsgx -_{}}}^{} {VTH1 \frac{+ FB) 2 + ((}{LENGTH -_{2 *}}}^{LD}} \end{array}$ ) * VMAXUO * Fgate) 2
  В противном случае блок вычисляет _Vdsat как
  
  $_{Vdsat} \frac{=_{} {Vsgx}_{-}}{_{}}$ VTH1 + FB

Масштабирование насыщенности по скорости

Если задать положительное значение для параметра VMAX «Максимальная скорость дрейфа несущей», блок вычисляет _ScureVMAX как

$_{ScureVMAX} \frac{=}{\frac{11 +_{UO *}}{Fgate (LENGTH - 2} *_{LD}}$ ) * VMAX * VSDX

В противном случае

$_{ScureVMAX} =$ 1

Масштабирование модуляции длины канала

Блок масштабирует ток стока, чтобы учесть модуляцию длины канала, если $_{VSD} >$ Vdsat и максимальная скорость дрейфа несущей, VMAX меньше или равно нулю или α ненулевое.

Блок масштабирует ток стока, используя следующее уравнение:

$_{ScureLChan} \frac{=}{\frac{11}{- Δl (ДЛИНА}}$ − 2 * LD)

Для вычисления $Δl$ блока:

Вычисляет промежуточное значение $_{Δl0}$ .
- Если задать положительное значение для параметра VMAX Максимальная скорость дрейфа несущей, блок вычисляет промежуточное значение _gdsat как большее из 1e-12 и результат следующего уравнения:
  
  $_{ISD0} * (\frac{1}{- 11 +_{_{}}_{}} Scalegdsat *_{{VSDX}_{) *}}$ Scalegdsat
  Где:
  
  $_{_{Scalegdsat}} \frac{= {UO}_{*}}{Fgate (LENGTH - 2 *}$ LD) * VMAX
  Затем блок использует следующее уравнение для вычисления промежуточного значения _Δl0:
  
  $\begin{array}{l} _{Δl0} \sqrt{{= \frac{({KA}_{*}}{ISD2 * (LENGTH -_{2 *}}}^{} LD) *_{} {gdsat}_{) 2} +} \\ KA * (VSD − \frac{_{Vdsat)}}{- KA * ISD2 * (_{}} \end{array}$ LENGTH − 2 * LD) * gdsat
  Где
  
  $KA = KAPPA$ * α.
- В противном случае блок использует следующее уравнение для вычисления промежуточного значения $_{Δl0}$ как
  
  $Δl \sqrt{= KA_{*} (_{VSD -}}$ Vdsat)
Блок проверяет наличие пробивки и вычисляет $Δl$ .
- Если
  
  $_{Δl0} > (LENGTH - 2 *$ LD )/2,
  блок вычисляет $Δl$ , используя следующее уравнение:
  
  $Δl = (\frac{1 - (LENGTH -}{2 *_{}} LD) 4 * Δl0) *$ (LENGTH − 2 * LD)
- В противном случае
  
  $Δl =_{}$ Δl0.

Слабое масштабирование инверсии

Если _VSG меньше _Von, блок вычисляет _ScureINV, используя следующее уравнение:

$_{ScureINV} =^{\frac{_{} {eVsg}_{-}}{_{}_{}}}$ Vonxn * VT

В противном случае

$_{ScityINV} =$ 1

Модель заряда соединения

Блок моделирует «Накладные заряды соединения» и «Накладные заряды соединения».

Накладные расходы на стыки

Блок вычисляет следующие затраты на пересечение.

$_{QSG} =_{} CGSOd *_{WIDTH}$ * Vsg

Где:
- _QSG - это заряд перекрытия «источник-затвор».
- _CGSOd - это геометрически скорректированная емкость перекрытия затвора-источника.
- WIDTH - ширина канала.
$_{QDG} =_{} CGDOd *_{WIDTH}$ * Vdg

Где:
- _QDG - заряд перекрытия дренажного затвора.
- _CGDOd - это геометрически скорректированная емкость перекрытия затвора и стока.
$_{QBG} =_{} CGBOd * (LENGTH - 2_{*}$ LD) * Vbg

Где:
- _QBG - это заряд перекрытия пакетного затвора.
- _CGBOd - это геометрическая регулируемая емкость перекрытия затворов.
- LENGTH - длина канала.
- LD представляет собой боковую диффузию.

Насыпные соединительные заряды

В этой таблице показана взаимосвязь между зарядом _Qbottom нижнего перехода для объемного стока и напряжением Vdb перехода. При необходимости параметры модели сначала корректируются с учетом температуры.

Применимый диапазон значений _Vdb	Соответствующее уравнение _Qbottom
$_{Vdb} < FC$ * PB	$_{Qbottom} \frac{=_{} CBDd * PB {* \frac{(_{1 -}}{(}}^{}}{1-VdbPB) 1}$ − MJ) 1 − MJ, если CBD > 0. $_{Qbottom} \frac{=_{} CJd * AD * {PB \frac{*_{(}}{1 -}}^{(}}{1-VdbPB)}$ 1 − MJ) 1 − MJ в противном случае.
$_{} Vdb≥FC*PB$	$\begin{array}{l} _{Qbottom} =_{} \\ CBDd * (F1 + F3 * (Vdb-FC * PB \frac{) +_{MJ} * (Vdb2- \frac{(FC_{}^{} PB {) 2) 2}^{}}{PBF2}}{),} \end{array}$ если $CBDd_{>} 0$ . $\begin{array}{l} _{Qbottom} =_{} CJd * \\ AD * (F1 + F3 * (Vdb-FC * \frac{PB) +_{} MJ * (\frac{Vdb2- (_{FC}^{} {PB) 2)}^{2}}{}}{PBF2}) \end{array}$ в противном случае.

Применимый диапазон значений _Vdb

Соответствующее уравнение _Qbottom

_{Vdb} < FC

* PB

$_{Qbottom} \frac{=_{} CBDd * PB {* \frac{(_{1 -}}{(}}^{}}{1-VdbPB) 1}$ − MJ) 1 − MJ, если CBD > 0.

$_{Qbottom} \frac{=_{} CJd * AD * {PB \frac{*_{(}}{1 -}}^{(}}{1-VdbPB)}$ 1 − MJ) 1 − MJ в противном случае.

_{} Vdb≥FC*PB

$\begin{array}{l} _{Qbottom} =_{} \\ CBDd * (F1 + F3 * (Vdb-FC * PB \frac{) +_{MJ} * (Vdb2- \frac{(FC_{*}^{} PB {) 2) 2}^{*}}{PBF2}}{),} \end{array}$ если $CBDd_{>} 0$ .

$\begin{array}{l} _{Qbottom} =_{} CJd * \\ AD * (F1 + F3 * (Vdb-FC * \frac{PB) +_{} MJ * (\frac{Vdb2- (_{FC}^{*} {PB) 2)}^{2}}{*}}{PBF2}) \end{array}$

в противном случае.

Где:

PB - потенциал объемного соединения.
FC - коэффициент емкости.
_CBDd - геометрически скорректированная емкость объемного стока с нулевым смещением.
_CJd - регулируемая геометрией нижняя емкость на площадь перехода.
AD - зона стока.
MJ - нижний коэффициент профилирования.
$F1 \frac{= PB * {(1 - (}^{1-FC})}{1 -}$ MJ) 1 − MJ
$F2 {= (}^{1-FC) 1}$ + MJ
$F3 = 1-FC * (1$ + МДж)

Чтобы вычислить заряд нижнего перехода массового источника, блок подставляет переменные в уравнения в предыдущей таблице. Блок заменяет:

_Vsb заменяет _Vdb.
AS для AD
_CBSd для _CBDd

В этой таблице показана взаимосвязь между зарядом _Qsidewall бокового соединения с объемным стоком и напряжением _Vdb перехода. При необходимости параметры модели сначала корректируются с учетом температуры.

Применимый диапазон значений _Vdb	Соответствующее уравнение _Qsidewall
$_{Vdb} < FC$ * PB	$_{Qsidewall} \frac{=_{} CJSWd * PD * {PB \frac{*_{(}}{1 -}}^{(}}{1-VdbPB) 1 -}$ MJSW) 1 − MJSW
$_{} Vdb≥FC*PB$	$\begin{array}{l} _{Qsidewall} =_{} CJSWd * \\ PD * (F1 + F3 * (Vdb-FC * \frac{PB)_{+} MJSW * (\frac{Vdb2- (_{FC}^{} * {PB) 2)}^{} 2}{*}}{} PBF2 \end{array}$ )

Где:

_CJSWd - геометрически отрегулированная емкость боковой стенки на периметр соединения.
ПД - периметр стока.
MGSW - коэффициент бокового профилирования.
$F1 \frac{= PB * {(1 - (}^{1-FC)} 1}{-}$ MJSW) 1 − MJSW
$F2 {= (}^{1-FC) 1 +}$ MJSW
$F3 = 1-FC * (1 +$ MJSW)

Для вычисления заряда соединения боковой стенки объемного источника и напряжения соединения боковой стенки блок заменяет переменные в уравнениях в предыдущей таблице. Блок заменяет:

_Vsb заменяет _Vdb.
PS для ПД

Емкостная модель

Блок SPICE PMOS позволяет моделировать транзисторную емкостную модель тремя различными способами:

Модель емкости затвора Мейера

В этой таблице показана взаимосвязь между рабочими областями транзистора и емкостями затворов, затворов-стоков и затворов-истоков.

Оперативный регион	Gate-Bulk, _Cgb, Gate-Drain, _Cgd и Gate-Source, _Cgs, уравнения
Область накопления, $_{Vgb} <_{}$ VFB	$\begin{array}{l} _{Cgb} = \\ _{} CoxtCgd \\ _{=} \end{array}$ 0Cgs = 0
Область истощения, $_{Vgs} <_{}$ VTH	$\begin{array}{l} _{Cgb} \frac{=}{\sqrt{\frac{Coxt1}{+^{}}_{4GAMMA2} *_{(}}} \\ {Vgb}_{-} \\ _{VFB)} \end{array}$ Cgd = 0Cgs = 0
Область насыщения, $_{Vgs} -_{} {VTH}_{<}$ Vds	если $_{Vds} <_{}$ Всатмин, то:	если $_{}_{Vds≥Vsatmin}$ , то:
Область насыщения, $_{Vgs} -_{} {VTH}_{<}$ Vds	$\begin{array}{l} _{Cgb} = \\ _{} \frac{0Cgd}{} = 23 (_{} Coxt − \frac{{_{Cgb) (1} -}^{}}{{(_{Vsatmin)} 2_{(}}^{}} \\ _{} \frac{2Vsatmin}{} - Vds)_{2)} Cgs \frac{{=_{23 (}_{Coxt} -}^{}}{{Cgb}_{) (1 -} (_{}^{}} \end{array}$ Vsatmin − Vds) 2 (2Vsatmin − Vds) 2)	$\begin{array}{l} _{Cgb} = \\ _{} 0Cgd \\ _{=} \frac{}{} 0Cgs = 23_{(} \end{array}$ Coxt − Cgb)
Линейная область, $_{Vgs} -_{} {VTH}_{>}$ Vds	$\begin{array}{l} _{Cgb} = \\ _{} \frac{0Cgd}{} = 23 (_{} Coxt - \frac{{Cgb}_{)} _{(1}^{−}}{{({Vgs}_{-}_{VTH}) 2_{(} 2}^{}} \\ _{(} \frac{Vgs}{} - VTH)_{-} Vds) \frac{{2)_{} {Cgs}_{=}_{23} (}^{}}{{Coxt -_{} {Cgb}_{)} * (_{1} -}^{}} ( \end{array}$ Vgs − VTH − Vds) 2 (2 * (Vgs − Vth)

где:

$Coxt = WIDTH * (LENGTH - 2 * LD) * COX$ * AREA * SCALE
$_{VFB} = VBI * MTYPE$ − PHI - напряжение в плоском диапазоне.
_{Всатмин} - минимальное напряжение насыщения. Это предопределенный параметр, равный 1 V.

Эти уравнения являются непрерывными между областью истощения и областью накопления и прерывистыми между областью истощения и областью инверсии. Другие инструменты SPICE применяют функции сглаживания между областями инверсии и истощения.

$\begin{array}{l} _{Cgb} \frac{= WIDTH * LENGTH}{\sqrt{{* \frac{}{COX (1^{}} +_{}_{4GAMMA2} *_{(}}^{VTH}}} - Vbs - \\ VFB)) м * \frac{}{{\frac{}{^{}}_{} сглаживание_{=} 1}^{(}} \end{array}$ 1 + 4GAMMA2 * (Vgs − VTH)) м

где m - предопределенная константа сглаживания.

Модель емкости для сохранения заряда

В этой таблице показана взаимосвязь между рабочими областями транзистора и зарядами затвора, общего объема, канала, стока и истока для МОП уровня 1.

Оперативный регион	Level-1 Уравнения расходов
Область накопления, $_{Vgb} <_{}$ VFB	$\begin{array}{l} _{Qg} = Coxt_{} (_{Vgb} \\ -_{} VFB) Qb =_{-}_{} Coxt \\ _{} ( \\ _{} Vgb \\ -_{}_{VFB})_{} \end{array}$ Qc = 0Qd = 0Qs = Qc − Qd
Область истощения, $_{Vgs} <_{}$ VTH	$\begin{array}{l} _{Qg} = − 0,5 * Coxt^{} \sqrt{\frac{GAMMA2}{ (1^{}} - 1_{+}_{}} \\ _{4GAMMA2} * (Vgb - VFB))^{} Qb = \sqrt{\frac{}{0,5 ^{}} Coxt_{}_{}} GAMMA2 \\ _{} ( \\ 1_{} - \\ 1_{} +_{}_{} \end{array}$ 4GAMMA2 (Vgb − VFB)) Qc = 0Qd = 0Qs = Qc − Qd
Область насыщения, $_{Vgs} -_{} {VTH}_{<}$ Vds	$\begin{array}{l} _{Qg} = Coxt_{} (_{Vgs} - \frac{{VFB}_{-}_{PHI}}{} - \\ _{} Vgs - {VTH3}_{)} {Qb}_{=} - \\ _{Coxt} (VTH -_{} {VFB}_{-} \frac{_{PHI})_{Qc}}{} = \\ _{-} \\ _{} Coxt_{*} (_{} \end{array}$ Vgs − VTH − VgS − VTH3) Qd = 0Qs
Линейная область, $_{Vgs} -_{} {VTH}_{>}$ Vds	$\begin{array}{l} _{Qg} = Coxt_{} (_{Vgs} - \frac{{VFB}_{-}}{} \frac{_{PHI}^{−}}{_{Vds2} +_{} Vds212_{(}} Vgs \\ _{-} VTH -_{} {0,5 Vds}_{))} Qb = \\ _{-} Coxt (_{} VTH_{-} \frac{_{VFB}}{−} \frac{_{PHI}^{)}}{Qc_{=} -_{} Coxt *_{(}} Vgs \\ _{-} VTH TH - \frac{_{VTH}_{}}{} \frac{_{}}{} \frac{_{}^{}}{_{}_{}_{}} \\ _{}_{}_{} \end{array}$

где:

_Qg - заряд затвора.
_Qb - объемный заряд.
_Qd - сливной заряд.
_Qs - исходная плата.
$_{Qc} = -_{} (_{Qg} +_{} Qb)_{}$ = Qd + Qs - заряд в _канале. Qc необходимо разделить _между Qd и Qs.

В этой таблице показана взаимосвязь между рабочими областями транзистора и зарядами затвора, общего объема, канала, стока и истока для МОП уровня-3.

Оперативный регион	Level-3 Уравнения расходов
Область накопления, $_{Vgb} <_{}$ VFB	$\begin{array}{l} _{Qg} = Coxt_{} (_{Vgb} -_{} VFB)_{−} \\ _{} SF1 +_{SF2Qb} =_{-} {Coxt}_{} (_{} \\ _{Vgb} − \\ _{} VFB \\ )_{} -_{} {SF1}_{} \end{array}$ + SF2Qc = 0Qd = 0Qs = Qc − Qd
Область истощения, $_{Vgs} <_{}$ VTH	$\begin{array}{l} _{Qg} = − 0,5 * Coxt^{} \sqrt{\frac{GAMMA2}{ (1^{}} - 1_{+}_{}} 4GAMMA2_{} (_{} \\ {Vgb}_{} - VFB)) - SF1 +^{} \sqrt{SF2Qb \frac{=}{0,5^{}}_{Coxt} _{}} {GAMMA2}_{} (_{1} \\ _{-} 1 \\ _{+} \\ _{}_{} 4GAMMA2_{*} \end{array}$ (Vgb − VFF
Область насыщения, $_{Vgs} -_{} {VTH}_{<}$ Vds	$\begin{array}{l} _{Qg} = Coxt_{} (_{Vgs} - VFB -_{PHI +} \frac{_{ETA }}{} \frac{_{Vdsat}}{−_{}}_{Vdsat2 +}^{} 1 \\ _{+} FB12 _{Fi} _{} Vdsat2) Qb =_{-} \frac{_{Coxt}}{} _{(} \frac{{VTH}_{} - {VFB}_{} -}{{PHI}_{}} +_{ETA}^{} \\ _{} Vdsat - {Fb2}_{}_{} \frac{_{}}{}_{} \frac{{_{}}^{}}{_{}}_{}^{} \\ _{} \\ _{}_{}_{} \end{array}$
Линейная область, $_{Vgs} -_{} {VTH}_{>}$ Vds	$\begin{array}{l} _{Qg} = Coxt_{} (_{Vgs} - VFB -_{PHI} \frac{+_{}}{} ETA \frac{_{}}{Vds -_{}}_{Vds2}^{} + \\ _{1} + FB12 _{} Fi_{} Vds2) Qb =_{-} \frac{_{}}{} Coxt_{} (\frac{_{} VTH −_{} VFB}{−_{}} PHI_{+}^{} \\ {ETA}_{} Vds +_{FB2} {*.}_{} \frac{_{}}{}_{} \frac{{_{}}^{}}{_{}}_{}^{} \\ _{} \frac{_{}_{}}{} \frac{_{}}{}_{} \frac{{_{}}^{}}{_{}}_{}^{} \\ _{}_{}_{} \end{array}$

где:

_Vdsat - напряжение насыщения
_FB - коэффициент эффекта тела
ETA - пороговый коэффициент напряжения стока-истока
$_{Fi} =_{} {Vgs}_{-} \frac{{VTH}_{}}{−} 1_{+}$ FB2 * Vds
$_{SF1} = − 0,5 * Coxt^{*} {GAMMA2 \frac{}{* (1^{−}} (1_{+}_{}_{4GAMMA2} *}^{2 (}$ VTH − $_{Vbs} - VFB))_{} {0,5}_{)} и$ SF2 = Coxt * (VTH − VFB − PHI) являются сглаживающими факторами между областями истощения и накопления, помогающими при сходимости.

Температурная зависимость

Проводимость как функция температуры транзистора равна

$KP (T) \frac{=_{}}{{\frac{}{{KPd}_{(}}}^{TTmeas}}$ ) 3/2

Где:

_KPd - регулируемая геометрией транспроводимость.
T - температура транзистора. Дополнительные сведения см. в разделе Температура транзистора.
_Tmeas - температура извлечения параметра.

Поверхностный потенциал как функция температуры транзистора составляет

$\begin{array}{l} PHI (T) \frac{}{=_{}} TTmeas (\frac{_{PHI +}}{} {\frac{{kTmeasq}_{(}}{log (}}^{} \frac{}{} \frac{Tmeas300.15) 3}{+ qk} (\frac{_{_{}}}{_{1.115300.15}} - \\ EGTmeasTmeas))) − kTq (log (\frac{}{} T300.15 {) \frac{}{3 + qk}}^{(} \frac{}{} \frac{}{1.115300.15 −} \frac{{EGTT}_{}}{))} \end{array}$

Где:

PHI - это поверхностный потенциал.
k - постоянная Больцмана.
q - элементарный заряд на электроне, 1,6021918e-19 ° С.
ЭГ - энергия активации, такая, что:
- $_{_{EGTmeas}} = 1 . 16eV- (7_{02e-4}^{*}_{Tmeas2})/($ Tmeas + 1108)
- $_{EGT} = 1 16eV- (7^{} 02e-4 * T2$ )/( T + 1108)

Встроенное напряжение как функция температуры транзистора составляет

$\begin{array}{l} VBI (T) = VTO + \frac{MTYPE * (PHI}{} (T) - \sqrt{} PHI2 \\ − GAMMAPHI) + EGTmeas − EGT2 \frac{_{_{}}_{}}{} \end{array}$

Где:

VBI - это встроенное напряжение.
VTO - пороговое напряжение. Значение VTO зависит от значения, заданного для параметра Threshold voltage, VTO в настройках токов постоянного тока. При указании числового значения значение VTO вычисляется как это значение. Если указано нечисловое значение (NAN) и вы указываете числовые значения для толщины оксида, TOX и легирования подложки, параметры NSUB в настройках процесса, затем VTO вычисляется как $Start− 3,25_{+_{}} EGTmeas/2 + MTYPE * PHI/2 - NSS *_{q} * TOX / (3,9 * \sqrt{α0)} +$ MTYPE * (GAMMA * PHI + PHI), где
- Λ зависит от типа литника, который задается с помощью параметра Gate type, TPG. При указании Aluminum (0), Φ=3.2. В противном случае, $Λ = 3,25_{+_{}} EGTmeas/2 - MTYPE_{*_{TPG}} *$ EGTmeas/2, Где:
  - MTYPE - транзисторный тип. Для P-канала MOSFET MTYPE = -1.
  - TPG представляет тип литника, а также зависит от опции, указанной для типа литника, параметра TPG в параметрах процесса. При указании
    
    Opposite of substrate (1) - TPG = 1
    Same as substrate (-1) - TPG = -1
- NSS - плотность поверхностного состояния.
- TOX - толщина оксида.
- _α0 - диэлектрическая проницаемость свободного пространства.
- GAMMA - пороговое значение объема. Параметр GAMMA зависит от значения, заданного для параметра Bulk threshold, GAMMA в настройках токов постоянного тока. Если задано числовое значение, в качестве этого значения вычисляется ГАММА. Если указано нечисловое значение (NAN) и вы указываете числовые значения для толщины оксида, TOX и легирования субстрата, параметры NSUB в настройках процесса, затем VTO оценивается как $TOX \sqrt{* 2 *_{} 11,7 * α0} * q *_{}$ NSUB/( 3,9 * α0), где NSUB - легирование субстрата.

Объемный ток насыщения как функция температуры транзистора составляет

$IS (T) =_{}^{\frac{ISd *_{e}}{-} \frac{qEGTND *_{_{kT +}}}{_{}}}$ qEGTmeasND * kTmeas

Где:

_ISd - настраиваемый по геометрии ток насыщения.
ND - коэффициент эмиссии.

Насыпная плотность тока насыщения перехода в зависимости от температуры транзистора составляет

$JS (T) =_{}^{\frac{JSd *_{e}}{-} \frac{qEGTND *_{_{kT +}}}{_{}}}$ qEGTmeasND * kTmeas

Где:

_JSd - скорректированная по геометрии плотность тока насыщения объемного соединения.

Насыпной потенциал перехода как функция температуры транзистора составляет

$\begin{array}{l} PB (T) \frac{= \frac{{PB}_{+}}{} {kTmeasq \frac{_{(\log}}{(}}^{} \frac{}{} \frac{Tmeas300.15) 3}{+ qk (} \frac{_{_{}}}{} 1.115300.15}{\frac{_{-}}{}} \\ EGTmeasT)) TmeasT − kTq (log \frac{(}{} {T300.15 \frac{)}{3 +} qk}^{} (\frac{}{} \frac{}{1.115300.15 −} \frac{_{EGTT}}{})) \end{array}$

Где:

PB - потенциал объемного соединения.

Емкость перехода объемного стока как функция температуры транзистора равна

$CBD (T) =_{} \frac{CBDdpbo + {MJ}^{*} (4 * 104 * (T - 300,15) *}{pbo - (PB ({T)}^{} -_{pbo))} pbo + MJ * (4 * 104 *}$ (Tmeas − 300,15) * pbo − (PB − pbo))

Где:

_CBDd - геометрическая регулируемая емкость объемного стока с нулевым смещением.
MJ - нижний коэффициент профилирования.
$pbo \frac{= \frac{PB_{+}}{} kTmeasq {\frac{(_{\log}}{(}}^{} \frac{}{} Tmeas300.15 \frac{) 3 +}{qk (} \frac{_{_{}}}{} 1.115300.15}{\frac{-_{}}{EGTmeasT)}}$ ) Tmeas300.15

Блок использует уравнение CBD (T) для вычисления:

Емкость соединения объемного источника путем замены _CBSd, емкости объемного источника с скорректированным по геометрии нулевым смещением, на _CBDd.
Емкость нижнего перехода путем замены _CJd, регулируемой по геометрии нижней емкости на площадь перехода для _CBDd.

Соотношение между емкостью CJSW бокового перехода и температурой T транзистора составляет

$CJSW (T) =_{} \frac{CJSWdpbo + {MJSW}^{*} (4 * 104 * (T - 300,15) *}{pbo - (PB (T) −^{} {pbo}_{))} pbo + MJSW * (4 * 104 *}$ (Tmeas − 300,15) * pbo − (PB − pB

Где:

_CJSWd - емкость боковой стенки на периметр соединения, регулируемая по боковой геометрии.
MJSW - коэффициент бокового профилирования.

Допущения и ограничения

Блок не поддерживает анализ шума.
Блок применяет начальные условия к соединительным конденсаторам, а не к портам блока.

Порты

Сохранение

развернуть все

`gx` - Клемма затвора
электрический

Электрический консервационный порт, связанный с выводом транзисторного затвора.

`dx` - Клемма дренажа
электрический

Электрический консервационный порт, связанный с выводом стока транзистора.

`sx` - Терминал-источник
электрический

Электрический консервационный порт, связанный с выводом транзисторного источника.

`bx` - Терминал для массовых грузов
электрический

Электрический консервационный порт, связанный с выводом блока транзисторов.

Параметры

развернуть все

Выбор модели

`MOS model` - Текущая модель стока
`Level 1 MOS` (по умолчанию) | `Level 3 MOS`

Опции модели тока стока MOSFET:

Level 1 MOS - Использовать текущую модель стока уровня 1. Это параметр по умолчанию.
Level 3 MOS - Использовать текущую модель стока уровня 3.

Зависимости

Настройки, выбранные для МОП-модели, влияют на видимость определенных параметров в параметрах токов постоянного тока и процесса.

Размеры

`Device area factor, AREA` - Область устройства
`1.0` (по умолчанию) | положительный скаляр

Коэффициент площади транзистора для масштабирования. Значение должно быть больше 0.

`Number of parallel devices, SCALE` - Количество параллельных устройств
`1` (по умолчанию) | положительное целое число

Число параллельных экземпляров MOS, которые представляет блок. Этот параметр умножает выходной ток и заряд устройства. Значение должно быть больше 0.

`Length of channel, LENGTH` - Длина канала «исток-сток»
`1e-4` `m` (по умолчанию) | положительный скаляр

Длина канала между истоком и стоком.

`Width of channel, WIDTH` - Ширина канала «исток-сток»
`1e-4` `m` (по умолчанию) | положительный скаляр

Ширина канала между истоком и стоком.

`Area of drain, AD` - Зона дренажа
`0` `m^2` (по умолчанию) | неотрицательный скаляр

Область диффузии стока транзистора. Значение должно быть больше или равно 0.

`Area of source, AS` - Исходная область
`0` `m^2` (по умолчанию) | неотрицательный скаляр

Область диффузии транзисторного источника. Значение должно быть больше или равно 0.

`Perimeter of drain, PD` - Периметр дренажа
`0` `m` (по умолчанию) | неотрицательный скаляр

Периметр диффузии стока транзистора. Значение должно быть больше или равно 0.

`Perimeter of source, PS` - Периметр источника
`0` `m` (по умолчанию) | неотрицательный скаляр

Периметр диффузии транзисторного источника. Значение должно быть больше или равно 0.

Резисторы

`Number of drain squares, NRD` - Количество квадратов сопротивления диффузии стока
`0` (по умолчанию) | неотрицательный скаляр

Число квадратов сопротивления, составляющих диффузию транзисторного стока. Значение должно быть больше или равно 0. Блок использует это значение параметра только в том случае, если не задано одно или оба значения параметров «Сопротивление стока», «Сопротивление RD» и «Сопротивление истока», «RS», как описано в разделе «Расчеты параметров».

`Number of source squares, NRS` - Количество диффузионных квадратов сопротивления транзисторных источников
`0` (по умолчанию) | неотрицательный скаляр

Число квадратов сопротивления, составляющих диффузию транзисторного источника. Значение должно быть больше или равно 0. Блок использует это значение параметра только в том случае, если не задано одно или оба значения параметров «Сопротивление стока», «Сопротивление RD» и «Сопротивление истока», «RS», как описано в разделе «Расчеты параметров».

`Drain resistance, RD` - Сопротивление серии
`0.01` `Ohm` (по умолчанию) | неотрицательный скаляр

Сопротивление стока транзистора. Значение должно быть больше или равно 0.

`Source resistance, RS` - Сопротивление серии
`0.0001` `Ohm` (по умолчанию) | неотрицательный скаляр

Сопротивление транзисторного источника. Значение должно быть больше или равно 0.

`Sheet resistance, RSH` - На квадратное сопротивление
`0` `Ohm` (по умолчанию) | неотрицательный скаляр

Сопротивление на квадрат истока и стока транзистора. Установите флажок «Расчет параметров», чтобы увидеть, когда блок использует этот параметр. Значение должно быть больше или равно 0.

Токи постоянного тока

`Threshold voltage, VTO` - Пороговое напряжение
`0` `V` (по умолчанию) | скаляр

Напряжение истока-затвора, выше которого транзистор создает ненулевой ток стока. При назначении этого параметра значение NaNблок вычисляет значение из заданных значений толщины оксида, TOX и легирования подложки, параметров NSUB. Дополнительные сведения об этом расчете см. в разделе Температурная зависимость.

`Transconductance, KP` - Проводимость
`2e-5` `A/V^2` (по умолчанию) | неотрицательный скаляр

Производная тока стока от напряжения затвора. Значение должно быть больше или равно 0. При назначении этого параметра значение NaNблок вычисляет значение из заданных значений толщины оксида, TOX и легирования подложки, параметров NSUB. Дополнительные сведения об этом расчете см. в разделах Модель тока стока уровня 1 или Модель тока стока уровня 3, соответствующие выбранному значению параметра модели MOS.

`Bulk threshold, GAMMA` - Порог массы
`0` `V^0.50000` (по умолчанию) | неотрицательный скаляр

Параметр эффекта тела, который связывает пороговое напряжение VTH со смещением тела VBS, как описано в модели тока стока уровня 1 и модели тока стока уровня 3. Значение должно быть больше или равно 0. При назначении этого параметра значение NaNблок вычисляет значение из заданных значений толщины оксида, TOX и легирования подложки, параметров NSUB. Дополнительные сведения об этом расчете см. в разделах Модель тока стока уровня 1 или Модель тока стока уровня 3, соответствующие выбранному значению параметра модели MOS.

`Surface potential, PHI` - Поверхностный потенциал
`0.6` `V` (по умолчанию) | неотрицательный скаляр

Удвоенное напряжение, при котором концентрация поверхностных электронов становится равной собственной концентрации, и устройство переходит между условиями истощения и инверсии. Значение должно быть больше или равно 0. При назначении этого параметра значение NaNблок вычисляет значение из заданных значений толщины оксида, TOX и легирования подложки, параметров NSUB. Дополнительные сведения об этом расчете см. в разделах Модель тока стока уровня 1 или Модель тока стока уровня 3, соответствующие выбранному значению параметра модели MOS.

`Channel modulation, LAMBDA` - Модуляция длины канала
`0` `1/V` (по умолчанию) | скаляр

Модуляция длины канала.

Зависимости

Этот параметр отображается только при выборе Level 1 MOS для параметра модели MOS в настройках выбора модели.

`Bulk saturation current, IS` - Величина тока насыщения
`1e-14` `A` (по умолчанию) | неотрицательный скаляр

Величина тока, к которому приближается переход, асимптотически для очень больших уровней обратного смещения. Значение должно быть больше или равно 0.

`Emission coefficient, N` - Коэффициент выбросов
`1` (по умолчанию) | неотрицательный скаляр

Коэффициент излучения транзистора или коэффициент идеальности. Значение должно быть больше 0.

`Bulk jct sat current density, JS` - Оптовая плотность тока насыщенности соединения
`0` `A/m^2` (по умолчанию) | неотрицательный скаляр

Величина тока на единицу площади, к которой переход приближается асимптотически для очень больших уровней обратного смещения. Значение должно быть больше или равно 0.

`Width effect on threshold, DELTA` - Коэффициент ширины
`0` (по умолчанию) | скаляр

Коэффициент, контролирующий влияние ширины транзистора на пороговое напряжение.

Зависимости

Этот параметр отображается только при выборе Level 3 MOS для параметра модели MOS в настройках выбора модели.

`Max carrier drift velocity, VMAX` - Максимальная скорость дрейфа
`0` `m/s` (по умолчанию) | скаляр

Максимальная скорость дрейфа носителей.

Зависимости

Этот параметр отображается только при выборе Level 3 MOS для параметра модели MOS в настройках выбора модели.

`Fast surface state density, NFS` - Высокая плотность поверхностного состояния
`0` `1/cm^2` (по умолчанию) | скаляр

Быстрая плотность поверхностного состояния регулирует ток стока для уменьшения подвижности, вызванного напряжением затвора.

Зависимости

Этот параметр отображается только при выборе Level 3 MOS для параметра модели MOS в настройках выбора модели.

`Vds dependence threshold volt, ETA` - Порог напряжения стока-истока
`0` (по умолчанию) | скаляр

Коэффициент, определяющий влияние напряжения стока на подвижность при расчете тока стока.

Зависимости

Этот параметр отображается только при выборе Level 3 MOS для параметра модели MOS в настройках выбора модели.

`Vgs dependence on mobility, THETA` - Коэффициент зависимости от мобильности
`0` `1/V` (по умолчанию) | скаляр

Коэффициент, определяющий влияние напряжения затвора на подвижность при расчете тока стока.

Зависимости

Этот параметр отображается только при выборе Level 3 MOS для параметра модели MOS в настройках выбора модели.

`Mobility modulation, KAPPA` - коэффициент модуляции мобильности;
`0.2` (по умолчанию) | скаляр

Коэффициент модуляции длины канала для модели МОП уровня 3.

Зависимости

Этот параметр отображается только при выборе Level 3 MOS для параметра модели MOS в настройках выбора модели.

C-V

`Model gate capacitance (CGS, CGD, CGB)` - Модель емкости затвора
`No intrinsic capacitance` (по умолчанию) | `Meyer gate capacitances` | `Charge conservation capacitances`

Варианты моделирования емкости затвора:

No intrinsic capacitance - Не включать емкость затвора в модель.
Meyer gate capacitances - моделирование емкостей с использованием емкостей затвора Мейера.
Charge conservation capacitances - моделирование емкостей с использованием емкостей для сохранения заряда.

`Model gate overlap capacitance (CGSO, CGDO, CGBO)` - Модель перекрытия шейки питателя
`No` (по умолчанию) | `Yes`

Параметры моделирования емкости перекрытия затвора:

No - Не включайте в модель емкость перекрытия затвора.
Yes - укажите емкость затворов-истоков, затворов-стоков и затворов-насыпей.

Зависимости

Выбор Yes предоставляет связанные параметры.

`G-S overlap capacitance, CGSO` - Емкость перекрытия затвора-источника
`0` `F/m` (по умолчанию) | скаляр | `0` или ≥ `1e-18`

Емкость затвора-источника за счет боковой диффузии источника. Значение должно быть равно 0 или больше или равно Cmin. Cmin - это встроенная константа модели, значение которой равно 1e-18.

Зависимости

Этот параметр отображается только при выборе Yes для параметра Емкость перекрытия затвора модели (CGSO, CGDO, CGBO).

`G-D overlap capacitance, CGDO` - Емкость перекрытия затвора и стока
`0` `F/m` (по умолчанию) | скаляр | `0` или ≥ `1e-18`

Емкость затвора-стока за счет боковой диффузии стока. Значение должно быть равно 0 или больше или равно Cmin. Cmin - это встроенная константа модели, значение которой равно 1e-18.

Зависимости

`G-B overlap capacitance, CGBO` - Емкость полного перекрытия затвора
`0` `F/m` (по умолчанию) | скаляр | `0` или ≥ `1e-18`

Затворно-объемная емкость за счет выхода затвора за ширину канала. Значение должно быть равно 0 или больше или равно Cmin. Cmin - это встроенная константа модели, значение которой равно 1e-18.

Зависимости

`Model junction capacitance (CBD, CBS)` - Модель емкости перехода
`No` (по умолчанию) | `Yes`

Варианты моделирования емкости перехода:

No - Не включать в модель емкость перехода.
Yes - Указать емкость перехода с нулевым смещением, потенциал перехода, коэффициент градации, истощение с прямым смещением и коэффициент емкости.

Зависимости

Выбор Yes предоставляет связанные параметры.

`Zero-bias BD capacitance, CBD` - Емкость перехода с нулевым смещением
`0` `F` (по умолчанию) | `0` или ≥ `1e-18`

Емкость между насыпью и стоком. Значение должно быть равно 0 или больше или равно Cmin. Cmin - это встроенная константа модели, значение которой равно 1e-18.