Исмаил-Заде Мамед Рашидович Разработка и исследование схемотехнических SPICE-моделей MOSFET и JFET-транзисторов с учетом тепловых эффектов

Краткое описание

Исмаил-Заде Мамед Рашидович Разработка и исследование схемотехнических SPICE-моделей MOSFET и JFET-транзисторов с учетом тепловых эффектов

ОГЛАВЛЕНИЕ ДИССЕРТАЦИИ

кандидат наук Исмаил-Заде Мамед Рашидович

Введение

Глава 1 Современное состояние исследований в области компактного моделирования полевых транзисторов со структурой MOSFET и JFET с учетом температурных эффектов

1.1 Электрофизические эффекты в структурах МОББЕТ и ЛБЕТ транзисторов, обусловленные влиянием высоких и низких температур

1.2 БР1СЕ-модели полевых транзисторов, учитывающие влияние высоких температур (обзор)

1.3 БР1СЕ-модели полевых транзисторов, учитывающие влияние низких (криогенных) температур (обзор)

Выводы по главе

Глава 2 Компактные SPICE-модели MOSFET транзисторов для

расширенного диапазона температур (от -200°С до +300°С)

2.1 Методология учёта температурных эффектов в БР1СЕ-моделях МОП-транзисторов

2.2 БР1СЕ-модели субмикронных КНИ МОП-транзисторов для расчета КМОП ИС в сверхшироком диапазоне температур (-200°С...+300°С)

2.2.1 Описание базовой модели BSIMSOI

2.2.2 Модификация модели BSIMSOI для сверхширокого диапазона температур

2.2.3 Пример характеризации 0,35-мкм КНИ МОПТ в сверхшироком диапазоне температур (-200°С... +300°С)

2.2.4 Пример характеризации 0,18- и 0,5-мкм КНИ МОПТ в диапазоне сверхвысоких температур (до +300°С)

2.2.5 Пример характеризации 0,18-мкм КНИ МОПТ в криогенном диапазоне температур (до -200°С и ниже)

2.2.6 Пример характеризации 0,25- и 0,5-мкм КНС МОПТ в криогенном диапазоне температур (до -200°С и ниже)

2.2.7 Характеризация 0,5-мкм КНС МОПТ в диапазоне сверхвысоких температур (до +300°С)

2.3 SPICE-модели нанометровых разновидностей МОП-транзисторов для расчета КМОП ИС в сверхшироком диапазоне температур (-200°C...+300°C)

2.3.1 Описание базовых моделей

2.3.2 SPICE-модели 28-нм МОПТ на объемном кремнии с учетом воздействия криогенной температуры

2.3.3 Пример характеризации 28-нм МОПТ на объемном кремнии в криогенном диапазоне температур (до -200°C и ниже)

2.3.4 Пример моделирования фрагмента ИМС на 28-нм МОПТ на объемном кремнии в криогенном диапазоне температур

2.3.5 SPICE-модель суб-100 нм КНИ МОПТ в сверхшироком диапазоне температур (-200°C...+300°C)

2.3.6 SPICE-модель суб-100 нм МОПТ со структурой FinFET в сверхшироком диапазоне температур (-200°C...+250°C)

Выводы по главе

Глава 3 Универсальная SPICE-модель JFET транзисторов для высоких и низких температур

3.1 Математическое описание модифицированной SPICE-модели JFET транзистора для сверхширокого диапазона температур

3.2 Примеры характеризации JFET транзисторов в диапазоне высоких и

сверхвысоких температур

3.2.1 Пример моделирования фрагмента ИМС на JFET-транзисторах в

сверхвысоком диапазоне температур

3.3 Примеры характеризации JFET транзисторов в диапазоне криогенных температур

Выводы по главе

Глава 4 Измерение характеристик полевых транзисторов и определение параметров SPICE-моделей в диапазонах высоких и низких температур

4.1 Программно-аппаратный комплекс для измерения ВАХ и определения SPICE параметров полевых транзисторов

4.1.1 Общая характеристика и структура комплекса

4.1.2 Аппаратная часть

4.1.3 Программная часть

4.2 Методики измерения характеристик полевых транзисторов на высоких и низких температурах

4.3 Процедура определения параметров SPICE-моделей полевых транзисторов из результатов измерений в диапазоне температур

Выводы по главе

Глава 5 Применение разработанных моделей

5.1 Характеризация отечественной технологии высокотемпературных субмикронных КНИ КМОП ИС (до +300°C)

5.1.1 Экспериментальное исследование электрических характеристик 0,18-мкм КНИ МОПТ, изготовленные по высокотемпературной технологии

5.1.2 Схемотехническое моделирование КНИ КМОП операционного усилителя в сверхвысоком диапазоне температур (до +300°C)

5.1.3 Выводы

5.2 Характеризация JFET транзисторов аналогового БМК для проектирования устройств криогенной электроники

5.3 Характеризация глубоко субмикронных и нанометровых МОП-транзисторов в диапазоне криогенных температур

Выводы по главе

Заключение

Список использованной литературы

Приложение

Приложение