Nichtquasistatisches MOS-Transistormodell:
Gespeichert in:
1. Verfasser: | |
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Format: | Abschlussarbeit Buch |
Sprache: | German |
Veröffentlicht: |
Düsseldorf
VDI-Verl.
1999
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Ausgabe: | Als Ms. gedr. |
Schriftenreihe: | Verein Deutscher Ingenieure: [Fortschritt-Berichte VDI / 9]
290 |
Schlagworte: | |
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adam_text | FORTSCHRITT-BERICHTE VDI
REIHE 9
ELEKTRONIK DIPL.-ING. CARSTEN MATTHES,
MUENCHEN
290 [ NICHTQUASISTATISCHES
MOS-TRANSISTORMODELL
INHALTSVERZEICHNIS
INHALTSVERZEICHNIS
LISTE DER VERWENDETEN FORMELZEICHEN VIII
PHYSIKALISCHE KONSTANTEN VIII
PHYSIKALISCHE GROESSEN VIII
1 EINLEITUNG 1
2 GRUNDLAGEN 4
2.1 WIRKUNGSWEISE DES MOS-TRANSISTORS 5
2.1.1 STATISCHES VERHALTEN 7
2.1.2 DYNAMISCHES VERHALTEN 8
2.1.2.1 QUASISTATISCHE NAEHERUNG 9
2.1.2.2 NICHTQUASISTATISCHER FALL 11
2.1.2.3 GRENZEN DER QUASISTATISCHEN NAEHERUNG 12
2.2 HERLEITUNG DER GRUNDGLEICHUNGEN 17
2.2.1 MAXWELL-GLEICHUNGEN 18
2.2.2 DIVERGENZSATZ VON GAUSS 18
2.2.3 POISSON-GLEICHUNG 19
2.2.4 KONTINUITAETSGLEICHUNGEN 20
2.2.5 BAENDERMODELL, ELEKTRONENENERGIE, FERMI-VERTEILUNG UND PO-
TENTIALE 22
2.2.6 TRANSPORTGLEICHUNGEN 26
VI INHALTSVERZEICHNIS
2.2.7 LADUNGSTRAEGERDICHTEN 36
2.2.8 GENERATION UND REKOMBINATION 40
2.2.8.1 DIREKTE BANDUEBERGAENGE 41
2.2.8.2 INDIREKTE BANDUEBERGAENGE 43
2.2.8.3 GESAMTE NETTO-REKOMBINATION 47
2.2.8.4 SPEZIALFAELLE 48
2.2.9 BEWEGLICHKEIT 49
2.2.10 TEMPERATUR VERHALTEN 54
3 NEUES NICHTQUASISTATISCHES LANGKANAL-MODELL 56
3.1 2-TERMINAL- UND 3-TERMINAL-MOS-STRUKTUR 59
3.2 CHARGE-SHEET NAEHERUNG 69
3.3 NEUARTIGE OBERFLAECHENPOTENTIALBERECHNUNG 72
3.3.1 ^-BERECHNUNG BEI KENNTNIS DER KANALSPANNUNG UCB * * * 72
3.3.2 (^-BERECHNUNG BEI KENNTNIS DER KANALLADUNG Q J 79
3.4 KANALSTROM IN DER CHARGE-SHEET-FORMULIERUNG (4-TERMINAL-
MOSFET) 81
3.5 SCHEMA ZUR BERECHNUNG VON Q J, F S UND I
X
85
3.5.1 RANDWERTE 85
3.5.2 ANFANGSWERTE 91
3.5.3 PARTIELLE DIFFERENTIALGLEICHUNG 94
3.6 TERMINALSTROEME 97
4 EFFEKTE ZWEITER ORDNUNG 108
4.1 BEWEGLICHKEITSMODELL 109
4.2 KANALLAENGENMODULATION 113
4.3 SUBSTRATSTROM AUFGRUND VON STOSSIONISATION 119
4.4 REKOMBINATION UND CHARGE-PUMPING 121
4.5 AUSBLICK UND MOEGLICHE ERWEITERUNGEN 133
5 AEUSSERER TRANSISTOR 135
INHALTSVERZEICHNIS VII
6 MODELLVERIFIKATION UND ERGEBNISSE 142
6.1 MESSAUFBAU 143
6.2 VERGLEICH DES NQS-MODELLS MIT MESSUNGEN UND DEVICE-SIMULATIONEN 150
6.2.1 DC-MODELL 150
6.2.2 TRANSIENTES MODELL 155
6.2.2.1 STEIGENDE GATERAMPE 0 /* 5 V, SAETTIGUNGSBEREICH:
U
DS
= 5V 156
6.2.2.2 STEIGENDE GATERAMPE 0 / 5 V, WIDERSTANDSBE-
REICH: U
D
S = 2V 165
6.2.2.3 FALLENDE GATERAMPE 5 0 V 173
6.2.3 RECHENZEITEN 181
6.3 ANWENDUNGEN 184
6.3.1 TRANSITZEIT R 184
6.3.2 CHARGE-PUMP-SCHALTUNG 186
7 NUMERIK 188
7.1 DIFFERENZENVERFAHREN ZUR LOESUNG DER PARTIELLEN DIFFERENTIALGLEICHUNG
188
7.2 ZEITSCHRITTSTEUERUNG 193
8 ZUSAMMENFASSUNG 197
A ABLAUFPLAN DES NQS-MODELLS (FORTRAN-TEIL) 199
LITERATURVERZEICHNIS 202
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