Fisica dei transistor MOS a canale

Presentazione sul tema: "Fisica dei transistor MOS a canale"— Transcript della presentazione:

1 Fisica dei transistor MOS a canale
sub-micrometrico Corrente di sotto-soglia Saturazione della velocita' di deriva Modulazione della velocita' di deriva Effetti di canale corto: diminuzione di VT con LG Effetti di canale stretto: aumento di VT al diminuire di W Degradazione dovuta a elettroni caldi Corrente di substrato e breakdown del MOSFET Scaling delle dimensioni del MOSFET Evoluzione della struttura del MOSFET con LG<0.25 m

2 Correnti di sottosoglia
tensione di soglia forte inversione in sottosoglia, Qn dipende dal potenziale superficiale in modo circa esponenziale:

3 Correnti di sottosoglia

4 Correnti di sottosoglia
In sottosoglia, le correnti di diffusione prevalgono su quelle di drift IDst~ exp(VGS) - attraverso Qn; indipendente da VDS per VDS>> kT in sottosoglia il transistor MOSFET approssima il transistor bipolare ! ! !

5 Drain Induced Barrier Lowering (DIBL)
abbassamento della barriera al source per effetto della tensione di drain

6 Saturazione della velocita'

7 Effetti della saturazione della velocita':
variazione meno che lineare di VDsat con VG-VT variazione ancora quadratica di IDsat con VDsat corrente piu' bassa che nel modello al primo ordine

8 Effetto della saturazione della velocita'
modello con  costante sperimentale modello con vsat

9 Effetto del campo elettrico normale al canale
Modello del MOS del secondo ordine

10 Lunghezza effettiva di canale

11 Riduzione della tensione di soglia nei MOS a canale corto
VT diminuisce perche' le giunzioni di source e drain "contribuiscono" a creare la regione di svuotamento

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13 Effetti di canale stretto

14 Effetti di canale stretto

15 Effetti dovuti ai portatori "caldi"

16 Breakdown del MOSFET

17 Punch-through dei MOSFET a canale corto

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19 Scaling della tensione di soglia dei MOSFET

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