摩尔定律
MOSFET
阈值电压
V T = V T 0 γ ( ∣ 2 ? F V S B ∣ ? ∣ ? F ∣ ) V_T = V_{T_0} \gamma(\sqrt{|2\phi_{F} V_{SB}|}-\sqrt{|\phi_{F}|}) VT=VT0 γ(∣2?F VSB∣ −∣ϕF∣ )
- V T 0 ： V S B = 0 时 的 经 验 值 V_{T_0}：V_{SB}=0时的经验值 VT0：VSB=0时的经验值
- γ ： 体 效 应 系 数 ， ≈ 0.4 V \gamma：体效应系数，\approx{0.4V} γ：体效应系数，≈0.4V
- ϕ F ： 费 米 势 ， 受 掺 杂 影 响 ， ϕ F = ϕ T l o g ( N A n i ) \phi_{F}：费米势，受掺杂影响，\phi_{F}=\phi_{T}log(\frac {N_A} {n_i}) ϕF：费米势，受掺杂影响，ϕF=ϕTlog(niNA)
- V B ↑ ， V S B ↓ ， V T ↓ ， 开 关 速 度 ↑ V_B\uarr，V_{SB}\darr，V_{T}\darr，开关速度\uarr VB↑，VSB↓，VT↓，开关速度↑
- V B ↓ ， V S B ↑ ， V T ↑ ， 漏 电 流 ↓ ， 静 态 功 耗 ↓ V_B\darr，V_{SB}\uarr，V_{T}\uarr，漏电流\darr，静态功耗\darr VB↓，VSB↑，VT↑，漏电流↓，静态功耗↓
电流电压特性
可变电阻区（线性区）
I D S = μ n C o x W L [ ( V G S − V T ) V D S − V D S 2 2 ] I_{DS}=\mu_{n}C_{ox}\frac WL[(V_{GS}-V_T)V_{DS}-\frac {V_{DS}^2} 2 ] IDS=μnCoxLW[(VGS−VT)VDS−2VDS2]
- V D S < V G S − V T V_{DS}<V_{GS}-V_T VDS<VGS−VT
- L 较 大 , > 0.25 μ m L较大,>0.25\mu m L较大,>0.25μm
- 对 于 较 小 的 V D S , I D S 与 V D S 线 性 相 关 对于较小的V_{DS},I_{DS}与V_{DS}线性相关 对于较小的VDS,IDS与VDS线性相关
饱和区
I D S = 1 2 μ n C o x W L ( V G S − V T ) 2 I_{DS}=\frac 12\mu_{n}C_{ox}\frac WL(V_{GS}-V_T)^2 IDS=21μnCoxLW(VGS−VT)2
- V D S > V G S − V T V_{DS}>V_{GS}-V_T VDS>VGS−VT
- L 较 大 , > 0.25 μ m L较大,>0.25\mu m L较大,>0.25μm
- I D S 不 再 是 V D S 的 函 数 I_{DS}不再是V_{DS}的函数 IDS不再是VDS的函数
沟道长度调制
I D S = 1 2 μ n C o x W L ( V G S − V T ) 2 ( 1 + λ V D S ) I_{DS}=\frac 12\mu_{n}C_{ox}\frac WL(V_{GS}-V_T)^2(1+\lambda{V_{DS}}) IDS=21μnCoxLW(VGS−VT)2(1+λVDS)
- λ ： 经 验 参 数 \lambda：经验参数 λ：经验参数
- 反 比 于 沟 道 长 度 L 反比于沟道长度L 反比于沟道长度L
短沟道效应
- 短沟道器件载流子迁移速度提前达到饱和
- quadratic（二次）区域减小，linear（线性）区域增加