SP - UMEL - Vysoké uÄÂenàtechnické v Brně
SP - UMEL - Vysoké uÄÂenàtechnické v Brně SP - UMEL - Vysoké uÄÂenàtechnické v Brně
Tento učební text byl vypracován v rámci projektu Evropského sociálního fondu č. CZ.1.07/2.2.00/07.0391s názvem Inovace a modernizace bakalářského studijního oboru Mikroelektronika a technologiea magisterského studijního oboru Mikroelektronika (METMEL). Projekty Evropského sociálního fondu jsoufinancovány Evropskou unií a státním rozpočtem České republiky.
2 FEKT Vysokého učení technického v BrněObsah1 ÚVOD..................................................................................................................................82 ZAŘAZENÍ PŘEDMĚTU VE STUDIJNÍM PROGRAMU..........................................82.1 ÚVOD DO PŘEDMĚTU....................................................................................................... 82.2 VSTUPNÍ TEST ................................................................................................................. 83 MOS TRANZISTOR.......................................................................................................113.1 STRUKTURA A PRINCIP MOS TRANZISTORU .................................................................. 123.2 ANALÝZA MOS TRANZISTORU...................................................................................... 133.2.1 Lineární model .......................................................................................... 133.2.2 Kvadratický model..................................................................................... 153.2.3 Model s proměnnou šířkou depletiční vrstvy............................................. 183.3 PRAHOVÉ NAPĚTÍ MOS TRANZISTORU .......................................................................... 203.3.1 Prahové napětí – výpočty .......................................................................... 203.3.2 Předpětí substrátu („substrate bias effect“) ............................................. 223.4 SPICE MODEL MOSFETU............................................................................................ 243.4.1 MOSFET syntaxe....................................................................................... 243.5 VÝROBA A TECHNOLOGIE MOS .................................................................................... 253.5.1 Výrobní proces .......................................................................................... 263.5.2 Technologie polySi hradla ........................................................................ 303.5.3 CMOS technologie .................................................................................... 303.6 PARAZITNÍ JEVY MODERNÍCH MOS TRANZISTORŮ........................................................ 313.6.1 Modulace délky kanálu.............................................................................. 313.6.2 Punch through........................................................................................... 323.6.3 Proud v oblasti pod prahovým napětím .................................................... 323.6.4 Odvození koeficientu pro oblast podprahového napětí............................. 323.6.5 Závislost pohyblivosti nosičů na intenzitě elektrického pole .................... 333.6.6 Saturace rychlosti nosičů („velocity saturation“) .................................... 333.6.7 Průraz oxidu.............................................................................................. 333.6.8 Škálování rozměrů MOS tranzistorů („Scaling“)..................................... 343.7 KONTROLNÍ OTÁZKY..................................................................................................... 354 LAYOUT – TIPY A TECHNIKY ..................................................................................364.1 ÚVOD ............................................................................................................................ 364.2 PLÁNOVÁNÍ................................................................................................................... 364.3 HLAVNÍ ZÁSADY TVORBY LAYOUTU.............................................................................. 384.4 KONTROLNÍ OTÁZKY..................................................................................................... 435 PASIVNÍ PRVKY............................................................................................................445.1 REZISTOR ...................................................................................................................... 445.1.1 Technologické odchylky ............................................................................ 465.1.2 Layout rezistorů......................................................................................... 475.2 KONDENZÁTORY ........................................................................................................... 505.2.1 Capacitor Cell........................................................................................... 505.3 KONTROLNÍ OTÁZKY..................................................................................................... 516 PROUDOVÁ ZRCADLA................................................................................................526.1 PROUDOVÁ ZRCADLA – ÚVOD ....................................................................................... 52
- Page 1: Ing. Daniel Bečvář, Ph.D.Ing. Ji
- Page 5 and 6: 4 FEKT Vysokého učení technické
- Page 7 and 8: 6 FEKT Vysokého učení technické
- Page 9 and 10: 8 FEKT Vysokého učení technické
- Page 11 and 12: 10 FEKT Vysokého učení technick
- Page 13 and 14: 12 FEKT Vysokého učení technick
- Page 15 and 16: 14 FEKT Vysokého učení technick
- Page 17 and 18: 16 FEKT Vysokého učení technick
- Page 19 and 20: 18 FEKT Vysokého učení technick
- Page 21 and 22: 20 FEKT Vysokého učení technick
- Page 23 and 24: 22 FEKT Vysokého učení technick
- Page 25 and 26: 24 FEKT Vysokého učení technick
- Page 27 and 28: 26 FEKT Vysokého učení technick
- Page 29 and 30: 28 FEKT Vysokého učení technick
- Page 31 and 32: 30 FEKT Vysokého učení technick
- Page 33 and 34: 32 FEKT Vysokého učení technick
- Page 35 and 36: 34 FEKT Vysokého učení technick
- Page 37 and 38: 36 FEKT Vysokého učení technick
- Page 39 and 40: 38 FEKT Vysokého učení technick
- Page 41 and 42: 40 FEKT Vysokého učení technick
- Page 43 and 44: 42 FEKT Vysokého učení technick
- Page 45 and 46: 44 FEKT Vysokého učení technick
- Page 47 and 48: 46 FEKT Vysokého učení technick
- Page 49 and 50: 48 FEKT Vysokého učení technick
- Page 51 and 52: 50 FEKT Vysokého učení technick
2 FEKT Vysokého učení technického v BrněObsah1 ÚVOD..................................................................................................................................82 ZAŘAZENÍ PŘEDMĚTU VE STUDIJNÍM PROGRAMU..........................................82.1 ÚVOD DO PŘEDMĚTU....................................................................................................... 82.2 VSTUPNÍ TEST ................................................................................................................. 83 MOS TRANZISTOR.......................................................................................................113.1 STRUKTURA A PRINCIP MOS TRANZISTORU .................................................................. 123.2 ANALÝZA MOS TRANZISTORU...................................................................................... 133.2.1 Lineární model .......................................................................................... 133.2.2 Kvadratický model..................................................................................... 153.2.3 Model s proměnnou šířkou depletiční vrstvy............................................. 183.3 PRAHOVÉ NAPĚTÍ MOS TRANZISTORU .......................................................................... 203.3.1 Prahové napětí – výpočty .......................................................................... 203.3.2 Předpětí substrátu („substrate bias effect“) ............................................. 223.4 <strong>SP</strong>ICE MODEL MOSFETU............................................................................................ 243.4.1 MOSFET syntaxe....................................................................................... 243.5 VÝROBA A TECHNOLOGIE MOS .................................................................................... 253.5.1 Výrobní proces .......................................................................................... 263.5.2 Technologie polySi hradla ........................................................................ 303.5.3 CMOS technologie .................................................................................... 303.6 PARAZITNÍ JEVY MODERNÍCH MOS TRANZISTORŮ........................................................ 313.6.1 Modulace délky kanálu.............................................................................. 313.6.2 Punch through........................................................................................... 323.6.3 Proud v oblasti pod prahovým napětím .................................................... 323.6.4 Odvození koeficientu pro oblast podprahového napětí............................. 323.6.5 Závislost pohyblivosti nosičů na intenzitě elektrického pole .................... 333.6.6 Saturace rychlosti nosičů („velocity saturation“) .................................... 333.6.7 Průraz oxidu.............................................................................................. 333.6.8 Škálování rozměrů MOS tranzistorů („Scaling“)..................................... 343.7 KONTROLNÍ OTÁZKY..................................................................................................... 354 LAYOUT – TIPY A TECHNIKY ..................................................................................364.1 ÚVOD ............................................................................................................................ 364.2 PLÁNOVÁNÍ................................................................................................................... 364.3 HLAVNÍ ZÁSADY TVORBY LAYOUTU.............................................................................. 384.4 KONTROLNÍ OTÁZKY..................................................................................................... 435 PASIVNÍ PRVKY............................................................................................................445.1 REZISTOR ...................................................................................................................... 445.1.1 Technologické odchylky ............................................................................ 465.1.2 Layout rezistorů......................................................................................... 475.2 KONDENZÁTORY ........................................................................................................... 505.2.1 Capacitor Cell........................................................................................... 505.3 KONTROLNÍ OTÁZKY..................................................................................................... 516 PROUDOVÁ ZRCADLA................................................................................................526.1 PROUDOVÁ ZRCADLA – ÚVOD ....................................................................................... 52