这个我不是很懂啦,但是看到问题想说下自己想法,具体的Cox意义和推导是半导体器件物理中的内容。
在一般的模拟集成电路设计中,在设计电路时有指定的工艺模型,里头Cox是一个给定的参数,不同的工艺里Cox的大小都会有区别。所以设计电路的孩纸对这样的参数不用过于深究,但要知道是啥(这算是学习指引啦,哈哈)
我试着解释一下吧,栅极和衬底之间之间有一层氧化层(相当于介质),G和B(衬底)之间会有电容,电容的大小和栅极面积有关,栅极面积 = W*L,所以Cox = Cgb/WL。
其实CMOS的物理模型里有好多电容,什么Cgd,Cgs,Csb...(把g、d、s、b排列组合一遍),Cgb是里头比较大的,然后又和W、L密切相关,所以比较重要
迁移率单位换算:MOS管饱和区电流公式是Ids=0.5*u*Cox*W/L*(Vgs-Vth)^2,算的时候注意单位统一,单位面积电容公式是Cox=ε(Sio2)/tox,其中ε(Sio2)的是10^-10F/m数量级。
迁移率是指载流子(电子和空穴)在单位电场作用下的平均漂移速度,即载流子在电场作用下运动速度的快慢的量度,运动得越快,迁移率越大;运动得慢,迁移率小。同一种半导体材料中,载流子类型不同,迁移率不同,一般是电子的迁移率高于空穴。
技术应用
普通半导体材料的迁移率通常为102—106厘米2/伏·秒。通过调制掺杂技术制造的调制掺杂异质结迁移率可达到106厘米2/伏·秒以上。迁移率是表征半导体的一个重要参数。迁移率越大,器件的运行速度越快,截止频率就越高。砷化镓的电子有效质量比硅的小得多,因此砷化镓被用来制作高频器件。
MOSFETS饱和时候的漏极电流公式:
I=(1/2)UnCox(W/L)*(Vgs-Vth)²
式中:
Un:为电子的迁移速率。
Cox:为单位面积栅氧化层电容。
W/L:氧化层宽长比。
Vgs-Vth:为过驱动电压。
扩展资料:早期MOSFET的栅极(gate electrode)使用金属作为其材料,但随著半导体技术的进步,随后MOSFET栅极使用多晶硅取代了金属。
在处理器中,多晶硅栅已经不是主流技术,从英特尔采用45纳米线宽的P1266处理器开始,栅极开始重新使用金属。
今日半导体元件的材料通常以硅(silicon)为首选,但是也有些半导体公司发展出使用其他半导体材料的制程,当中最著名的例如IBM使用硅与锗(germanium)的混合物所发展的硅锗制程(silicon-germanium process,SiGe process)。
但是很多拥有良好电性的半导体材料,如砷化镓(gallium arsenide,GaAs),因为无法在表面长出品质够好的氧化层,所以无法用来制造MOSFET元件。
参考资料来源:百度百科-电子迁移速率
参考资料来源:百度百科-漏极
参考资料来源:百度百科-MOSFET
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