Рис. 6. Модель полевого транзистора с управляющим p-n переходом
4. МОП-транзистор (MOSFET)
Параметр IC задает начальное напряжение сток-исток Vds, затвор-сток Vgs и затвор-подложка Vbs при расчете переходных процессов, если на панели Transient Analysis Limits выключена опция Operating Point. Включение ключевого слова OFF исключает транзистор из схемы при проведении первой итерации расчета режима по постоянному току. Параметры L и W могут быть заданы при описании модели МОП-транзистора по директиве .MODEL; кроме того, параметры L, W, AD и AS по умолчанию принимают значения, присваиваемые в диалоговом окне Global Settings
Таблица 7. Физико-топологические параметры МОП-транзистора
В программе МС7 МОП-транзисторы описываются тремя разными системами уравнений, выбор которых определяется параметром LEVEL, принимающим значения 1, 2 и 3. Модель первого уровня (LEVEL=1) используется в тех случаях, когда не предъявляются высокие требования к точности моделирования вольт-амперных характеристик транзистора, в частности, при моделировании МОП-транзисторов с коротким или узким каналом. Модели второго (LEVEL=2) и третьего (LEVEL=3) уровней учитывают более тонкие физические эффекты. Параметры трех математических моделей приведены в табл. 8.
Таблица 8. Параметры модели МОП-транзистора
|
Обозначение
|
Уровень модели LEVEL
|
Параметр
|
Значение по умолчанию
|
Единица измерения
|
|
|
LEVEL
|
|
Индекс уровня модели
|
1
|
--
|
|
|
L
|
1-3
|
Длина канала
|
DEFL
|
м
|
|
|
W
|
1-3
|
Ширина канала
|
DEFW
|
м
|
|
|
LD
|
1-3
|
Глубина области боковой диффузии
|
0
|
м
|
|
|
WD
|
1-3
|
Ширина области боковой диффузии
|
0
|
м
|
|
|
VTO
|
1-3
|
Пороговое напряжение при нулевом смещении
|
1
|
В
|
|
|
КР
|
1-3
|
Параметр удельной крутизны
|
2E-5
|
А/В2
|
|
|
GAMMA
|
1-3
|
Коэффициент влияния потенциала подложки на пороговое напряжение
|
0
|
В1/2
|
|
|
PHI
|
1-3
|
Поверхностный потенциал сильной инверсии
|
0,6
|
В
|
|
|
LAMBDA
|
1,2
|
Параметр модуляции длины канала
|
0
|
1/В
|
|
|
RD
|
1-3
|
Объемное сопротивление стока
|
0
|
Ом
|
|
|
RS
|
1-3
|
Объемное сопротивление истока
|
0
|
Ом
|
|
|
RG
|
1-3
|
Объемное сопротивление затвора
|
0
|
Ом
|
|
|
RB
|
1-3
|
Объемное сопротивление подложки
|
0
|
Ом
|
|
|
RDS
|
1-3
|
Сопротивление утечки сток-исток
|
?
|
Ом
|
|
|
RSH
|
1-3
|
Удельное сопротивление диффузионных областей истока и стока
|
0
|
Ом/кв.
|
|
|
IS
|
1-3
|
Ток насыщения р-n-перехода сток-подложка (исток-подложка)
|
1E-14
|
А
|
|
|
JS
|
1-3
|
Плотность тока насыщения перехода сток (исток)-подложка
|
0
|
А/м2
|
|
|
JSSW
|
1-3
|
Удельная плотность тока насыщения (на длину периметра)
|
0
|
А/м
|
|
|
PB
|
1-3
|
Напряжение инверсии приповерхностного слоя подложки
|
0,8
|
В
|
|
|
PBSW
|
1-3
|
Напряжение инверсии боковой поверхности р-n-перехода
|
PB
|
В
|
|
|
N
|
1-3
|
Коэффициент неидеальности перехода подложка-сток (исток)
|
1
|
|
|
|
CBD
|
1-3
|
Емкость донной части перехода сток-подложка при нулевом смещении
|
0
|
Ф
|
|
|
CBS
|
1-3
|
Емкость донной части перехода исток-подложка при нулевом смещении
|
0
|
Ф
|
|
|
CJ
|
1-3
|
Удельная емкость донной части р-n-перехода сток (исток)-подложка при нулевом смещении (на площадь перехода)
|
0
|
Ф/м2
|
|
|
CJSW
|
1-3
|
Удельная емкость боковой поверхности перехода сток (исток)-подложка при нулевом смещении (на длину периметра)
|
0
|
Ф/м
|
|
|
MJ
|
1-3
|
Коэффициент, учитывающий плавность донной части перехода подложка-сток (исток)
|
0,5
|
|
|
|
MJSW
|
1-3
|
Коэффициент, учитывающий плавность бокового перехода подложка-сток (исток)
|
0,33
|
|
|
|
FC
|
1-3
|
Коэффициент нелинейности барьерной емкости прямосмещенного перехода подложки
|
0,5
|
|
|
|
CGSO
|
1-3
|
Удельная емкость перекрытия затвор-исток (за счет боковой диффузии)
|
0
|
Ф/м
|
|
|
CGDO
|
1-3
|
Удельная емкость перекрытия затвор-сток на длину канала (за счет боковой диффузии)
|
0
|
Ф/м
|
|
|
CGBO
|
1-3
|
Удельная емкость перекрытия затвор-подложка (за счет выхода затвора за пределы канала)
|
0
|
Ф/м
|
|
|
TT
|
1-3
|
Время переноса заряда через р-n-переход
|
0
|
с
|
|
|
NSUB
|
2, 3
|
Уровень легирования подложки
|
Нет
|
1/см3
|
|
|
NSS
|
2,3
|
Плотность медленных поверхностных состояний на границе кремний-подзатворный оксид
|
Нет
|
1/см2
|
|
|
NFS
|
2,3
|
Плотность быстрых поверхностных состояний на границе кремний-подзатворный оксид
|
0
|
1/см2
|
|
|
TOX
|
1-3
|
Толщина оксидной пленки
|
1E-7
|
м
|
|
|
TPG
|
2,3
|
Тип материала затвора (+1 -- легирование затвора примесью того же типа, как и для подложки; -1 -- примесью противоположного типа; 0 -- металл)
|
1
|
|
|
|
XJ
|
2,3
|
Глубина металлургического перехода областей стока и истока
|
0
|
м
|
|
|
UO
|
2,3
|
Поверхностная подвижность носителей
|
600
|
см2/В/с
|
|
|
UCRIT
|
2
|
Критическая напряженность поля, при которой подвижность носителей уменьшается в два раза
|
1E4
|
В/см
|
|
|
UEXP
|
2
|
Экспоненциальный коэффициент снижения подвижности носителей
|
0
|
|
|
|
UTRA
|
2
|
Коэффициент снижения подвижности носителей
|
0
|
м/с
|
|
|
GDSNOI
|
1-3
|
Коэффициент дробового шума канала
|
1
|
|
|
|
NLEV
|
1-3
|
Выбор шумового уравнения
|
2
|
|
|
|
VMAX
|
2, 3
|
Максимальная скорость дрейфа носителей
|
0
|
м/с
|
|
|
NEFF
|
2
|
Эмпирический коэффициент коррекции концентрации примесей в канале
|
1
|
|
|
|
XQC
|
2, 3
|
Доля заряда канала, ассоциированного со стоком
|
0
|
|
|
|
DELTA
|
2, 3
|
Коэффициент влияния ширины канала на пороговое напряжение
|
0
|
|
|
|
THETA
|
3
|
Коэффициент модуляции подвижности носителей под влиянием вертикального поля
|
0
|
1/В
|
|
|
ETA
|
3
|
Параметр влияния напряжения сток-исток на пороговое напряжение (статическая обратная связь)
|
0
|
|
|
|
KAPPA
|
3
|
Фактор поля насыщения (Параметр модуляции длины канала напряжением сток-исток)
|
0,2
|
|
|
|
KF
|
1-3
|
Коэффициент, определяющий спектральную плотность фликкер-шума
|
0
|
|
|
|
AF
|
1-3
|
Показатель степени, определяющий зависимость спектральной плотности фликкер-шума от тока через переход
|
1
|
|
|
|
T_MEASURED
|
1-3
|
Температура измерения
|
--
|
°С
|
|
|
T_ABS
|
1-3
|
Абсолютная температура
|
--
|
°С
|
|
|
T_REL_GLOBAL
|
1-3
|
Относительная температура
|
--
|
°С
|
|
|
T_REL_LOCAL
|
1-3
|
Разность между температурой транзистора и модели-прототипа
|
--
|
°С
|
|
|
