Читать онлайн «Компактные модели МОП-транзисторов для SPICE в микро- и наноэлектронике»

В. В. Компактные модели МОП-транзисторов для SPICE в микро- и наноэлектронике. — М. : ФИЗМАТЛИТ, 2010. — 408 с. — ISBN 978-5-9221-1200-0. Монография содержит систематическое изложение принципов построения компактных моделей МОП-транзисторов для схемотехнического моделирования электронных цепей, в том числе СБИС. Рассмотрены проблемы моделирования, физические процессы в микро- и нанометровых МОП-транзисторах, методы формирования уравнений компактных моделей, особенности моделей BSIM, EKV, PSP, HiSIM и др. , табличные модели, полунатурные модели. Для разработчиков интегральных схем и электронной аппаратуры, разработчиков САПР СБИС, научных работников и аспирантов. Может быть полезна студентам физических специальностей университетов. Рецензенты: доктор технических наук, профессор Б. Г. Коноплев (ТТИ ЮФУ) доктор технических наук, профессор К. О. Петросянц (МГИЭМ) © ФИЗМАТЛИТ, 2010 ISBN 978-5-9221-1200-0 © В. В. Денисенко, 2010 ОГЛАВЛЕНИЕ Предисловие 6 Глава 1. Схемотехническое моделирование 9 1. 1. Задачи схемотехнического моделирования 10 1. 2. SPICE-подобные программы моделирования 16 1. 3. Интерфейс к пользовательским моделям 19 1. 4. Аппаратные ускорители и многопроцессорные системы 21 1. 4. 1. Прямой метод (22). 1. 4. 2. Методы релаксации формы сигнала (26). 1. 4. 3. Специализированные аппаратные ускорители (29). 1. 4. 4. Быстрое макетирование (30). 1. 5. Выводы 33 Глава 2. Физические процессы в МОП-транзисторах 34 2. 1. Особенности субмикронных МОП-транзисторов 34 2. 1. 1. Конструкции МОП-транзисторов для СБИС (35). 2. 1. 2. Методы улучшения характеристик (38). 2. 1. 3. МОП-транзисторы со структурой КНИ (42). 2. 1. 4. Транзисторы с двойным и окольцовывающим затвором (47). 2. 1. 5. Транзисторы на углеродных нано- трубках и нанопроводах (49). 2. 1. 6. Другие типы транзисторных структур (50). 2. 1. 7. Особенности транзисторов для аналоговых применений (52). 2. 2. Новые физические эффекты 54 2. 3. Основные принципы формирования уравнений компактных моделей 66 2. 4. Подход к моделированию на основе порогового напряжения 68 2. 4. 1. Ток стока (69). 2. 4. 2. Пороговое напряжение (75). 2. 5. Моделирование на основе поверхностного потенциала 79 2. 5. 1. Поверхностный потенциал (79). 2. 5. 2. Плотность заряда (82). 2. 5. 3. Ток стока (83). 2. 5. 4. Режим насыщения (86). 2. 6. Моделирование на основе заряда инверсионного слоя 87 2. 6. 1. Заряд инверсионного слоя (87). 2. 6. 2. Режим сильной инверсии (88). 2. 6. 3. Режим слабой инверсии (90). 2. 6. 4. Обзор режимов работы транзистора (91). 2. 6. 5. Ток стока (92). 2. 7. Сглаживающие функции 94 2. 8. Модели подвижности 96 2. 8. 1. Кулоновское рассеяние (96). 2. 8. 2. Рассеяние на фоно- нах (97). 2. 8. 3. Рассеяние на шероховатости поверхности (97). 2. 8. 4. Эффективная подвижность (97). 2. 8. 5. Насыщение подвижности (98). 2. 9. Моделирование тепловых процессов 98 2. 10. Моделирование паразитных элементов 99 2. 10. 1.