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MOSFET柵漏電流噪聲模型研究

作者: 時間:2009-11-27 來源:網(wǎng)絡(luò) 收藏

氧化層中的陷阱可發(fā)射載流子至溝道或從溝道中俘獲載流子。對于近二氧化硅/多晶硅界面捕獲的載流子,若其再發(fā)射,進入多晶硅柵,應(yīng)用朗之萬方程,假定產(chǎn)生幾率不受再發(fā)射過程的影響,則單位體積內(nèi)占據(jù)陷阱數(shù)量漲落的譜密度為

其中,

本文引用地址:http://m.butianyuan.cn/article/181165.htm


由BSIM4提出的簡易MOS的柵極分量

其中,JG是柵極密度,L是溝道長度,W是溝道寬度,x是沿溝道的位置(源極處x=0,漏極處x=L),IGS和IGD是柵極的柵/源和柵/漏分量。通過線性化柵電流密度與位置的關(guān)系,簡化這些等價電流分析表達式,所得的總柵極電流表達式為

常數(shù)KG可通過低頻實驗測試獲得,IG可通過直流測試得到。
(4)柵電流噪聲電容等效電荷漲落。
FET溝道中的熱噪聲電壓漲落導(dǎo)致了溝道靜電勢分布的漲落。溝道成為MOS電容的一塊平板,柵電容之間的電壓漲落引起電荷漲落,將電荷漲落等效于柵電流漲落。在Van Der Ziel對JFET誘生柵噪聲的早期之后,Shoji建立了柵隧穿效應(yīng)的模型,即是將MOS溝道作為動態(tài)分布式的RC傳輸線。器件溝道位置x處跨越△x的電壓漲落驅(qū)動兩處傳輸線:一處是從x=0展伸至x=x,另一處從x=x展伸至x=L。柵電流漲落作為相應(yīng)的漏一側(cè)電流漲落和源一側(cè)電流漲落之間的差異估算得出。在極端復(fù)雜的計算中保留Bessel函數(shù)解的首要條件,于器件飽和條件下,估算得出了柵電流漲落噪聲頻譜密度解析表達式為


2 模型分析與探討
實驗表明,超薄柵氧柵電流噪聲呈現(xiàn)出閃爍噪聲和白噪聲成分,測試曲線表明白噪聲接近于散粒噪聲(2qIG)。對于小面積(W×L=0.3×10 μm2)器件,1/f噪聲成分幾乎為柵電流IG的二次函數(shù),柵電流噪聲頻譜密度SIG(f)與柵電流IG存在冪率關(guān)系,即SIG(f)∝IGγ。

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關(guān)鍵詞: 研究 模型 噪聲 電流 MOSFET

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