بررسی اثرات ظریفتر شدن تکنولوژی بر عملکرد ترانزیستورهای اثر میدانی نیمه هادی اکسید فلز (MOSFET) با استفاده از پارامتر کلیدی ضریب وارونگی

Khademevatan, Gholamreza; Jalali, Ali

doi:10.22034/mreea.2025.234749

بررسی اثرات ظریفتر شدن تکنولوژی بر عملکرد ترانزیستورهای اثر میدانی نیمه هادی اکسید فلز (MOSFET) با استفاده از پارامتر کلیدی ضریب وارونگی

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

Gholamreza Khademevatan

ali jalali

گروه الکترونیک، دانشکده برق، دانشگاه شهید بهشتی، تهران، ایران

10.22034/mreea.2025.234749

چکیده

صنعت طراحی و ساخت مدارات مجتمع در شش دهه گذشته موجب توسعه انفجاری فناوری اطلاعات شده و با پیشبرد محاسبات مدرن به عنوان موتور قدرتمند تمدن بشری معاصر عمل کرده است. عامل اصلی پیشرفت این صنعت ظریفتر شدن فناوری ساخت (کوچک شدن طول کانال ترانزیستور) قطعات MOS است که در این مقاله تاثیر آن بر روی مشخصه‌ها و مصالحه‌های عملکرد قطعه MOS بر حسب پارامتر کلیدی طراحی ضریب وارونگی (IC) در کلیه نواحی وارونگی (WI، MI و SI) بررسی می‌شود. این مصالحه‌های عملکرد شامل ابعاد فیزیکی، ولتاژهای بایاس، پارامترهای سیگنال کوچک، اعوجاج سیگنال، بهره ذاتی ولتاژ، پهنای باندهای ذاتی و غیر ذاتی، نویز حرارتی، نویز فلیکر، عدم تطابق ناشی از فرآیند ساخت (Mismatch)، جریان نشتی و معیارهای شایستگی مدارهای RF بر حسب IC در تکنولوژیهای ساخت nm90 و nm180 می‌باشند. از طریق نمایش گرافیکی و جاروب (Sweep) عملکردها بر حسب IC در دو تکنولوژی ساخت متفاوت، امکان انتخاب مصالحه-های مد نظر با ظریفتر شدن فرآیند فراهم می‌شود. در نهایت، یک صفحه عملیاتی برای قطعه MOS معرفی می‌شود که به کمک آن می‌توان نقاط بایاس مناسب ترانزیستورها برای نگاشت مصالحه‌های عملکرد بهینه قطعات در اثر ظریفتر شدن تکنولوژی در مدار مورد نظر را انتخاب کرد.

کلیدواژه‌ها

MOS (Metal Oxide Semiconductor)

IC (Inversion Coefficient)

WI (Weak Inversion)

MI(Moderate Inversion)

SI (Strong Inversion)

RF (Radio Frequency)

موضوعات