4.4 Substrateffekt



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4.4 Substrateffekt

Alle bisherigen Untersuchungen wurden für eine Substrat(Bulk)-Source-Spannung ausgeführt. Die Abhängigkeit der Threshold-Spannung von ist als Substrateffekt (,,body effect``) bekannt. Die um die Substrat-Source-Spannung erweiterte Gleichung 4.1 lautet ([Sze81], negatives Vorzeichen bei aus der Zählrichtung ):

 

Da die Substrat-Source-Spannung unter der Wurzel zusammen mit der mittleren Substratdotierung auftritt, kann aus der korrekten Simulation des Substrateffekts auf ein korrektes vertikales Kanalprofil geschlossen werden. Es wird zumeist genügen, neben die Threshold-Spannung für nur einen weiteren Wert von zu simulieren. Häufig wird der Substrateffekt gemeinsam mit dem Kurzkanaleffekt dargestellt, indem als Parameter in der Kennlinie wie in Abb. 4.10 auftritt.

  
Abbildung: Kurzkanal- und Substrateffekt: Threshold-Spannung als Funktion der Gate-Länge , Parameter Substrat-Source-Spannung .

Obwohl der Substrateffekt an sich unerwünscht ist, weil er das Kurzkanal- und DIBL-Verhalten verschlechtert, wird er doch in einigen integrierten Schaltkreisen bewußt eingesetzt, um die Threshold-Spannung der kürzeren Transistoren auf den Wert der Langkanaltransistoren in der Schaltung anzuheben.



Martin Stiftinger
Mon Oct 17 21:16:53 MET 1994