MOSFET

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목차

Ⅰ. 실험목표 1

Ⅱ. MOSFET 모델 변수 및 이론 1
1. SPICE Model 1
2. MOSFET 기본 특성 2
1). MOSFET의 I-V 특성 2
2). Channel Length Modulation 2
3). Short Channel Effects 3

Ⅲ. MOSFET 측정 및 모델 변수 추출 6
1. MOSFET 기본 특성 측정 6
1). NMOS 전류-전압 특성 측정 6
2). NMOS 문턱전압 특성 측정 6
3). PMOS 전류-전압 특성 측정 7
4). PMOS 문턱전압 특성 측정 7
2. NMOS 등가회로 변수추출 8
1). LAMBDA 추출 8
2). VTO, KP 추출 10
3). GAMMA, PHI 추출 11
3. Spice를 이용한 Simulation (NMOS) 13
1). Parameters 수정 전 13
2). Parameters 수정 후 14
4. PMOS 등가회로 변수추출 15
1). LAMBDA 추출 15
2). VTO, KP 추출 16
3). GAMMA, PHI 추출 18
5. Spice를 이용한 Simulation (PMOS) 19
1). Parameters 수정 전 19
2). Parameters 수정 후 20
6. CMOS Inverter 21
1). 기본 입출력 특성 (Iout=0mA) 21
2). 출력 Load 가변 (Iout=-5mA~5mA) 24

Ⅳ. 결론 및 고찰 27

본문내용

2. MOSFET 기본 특성
1) MOSFET의 I-V 특성

- MOSFET의 I-V 특성은 다음과 같이 분류된다.
① Cut-off Region (차단 영역): 일 때, 전류가 0이다.

② Linear Region (선형 영역): Drain 전류가 Gate 전압에 대해 선형적으로 증가하는 영역

③ Saturation Region (포화 영역): Drain 전압이 증가하더라도 Drain 전류가 거의 일정하게 유지되는 영역


- 위의 식에서 threshold voltage 는 다음과 같이 정의된다.
( : Body effect coefficient,
: Bulk-source potential difference)


2) Channel Length Modulation

- MOSFET의 I-V 곡선에서 포화영역에서의 전류는 일정해야 하지만, 실제론 드레인 전압의 증가에 따라서 전류도 증가한다. 이 현상은 channel length modulation이라 한다. 이는 드레인 전압이 증가함에 따라 채널의 핀치오프 현상으로 인한 effective length의 감소로 인한 것이다. Channel length modulation은 채널의 길이가 짧아질수록 더 잘 나타나는데, 이는 드레인과 기판사이의 공핍층과 채널의 영역이 서로 공유하면서 가 감소하게 되고 이로 인해 동일한 게이트 전압에서 드레인 전류가 증가하게 된다.

참고 자료

없음