4.6 Eingangskennlinie



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4.6 Eingangskennlinie

 

Die Eingangskennlinie , häufig auch Transferkennlinie genannt, weil sie die Eingangsgröße Gate-Source-Spannung mit der Ausgangsgröße Drainstrom verknüpft, ergibt im linearen Betriebsbereich ( und ) gemäß

 

in etwa eine Gerade (vgl. Abb. 4.12). Aus deren Extrapolation bis zum Schnittpunkt mit der Abszisse wurde in Abschnitt 4.1 die Threshold-Spannung definiert. Aus der Steigung der Eingangskennlinie kann die effektive Nullfeldbeweglichkeit der Minoritätsladungsträger im Kanal rückgerechnet werden:

 

  
Abbildung: Eingangskennlinie im linearen Betriebsbereich () für Substrat-Source-Spannung und .

Bei Oberflächenkanal-MOS-Transistoren gibt der Abfall der Steigung der Eingangskennlinie mit zunehmender Gate-Source-Spannung einen Hinweis auf die Beweglichkeitsabnahme durch die Grenzflächenstreuung, weil das zunehmende vertikale elektrische Feld die Ladungsträger des Kanals gegen die Halbleiter-Oxid-Grenzfläche drückt.

Die Eingangskennlinie ist bei der Parameterextraktion für die Schaltungssimulation wichtig. Die MOS-Modelle des am häufigsten verwendeten Schaltungssimulators SPICE [Hoe85] benötigen die Parameter VTO (Threshold-Spannung im ohmschen Bereich) und KP (Leitfähigkeitsparameter) und ab Modellebene 3 (,,LEVEL 3``) auch THETA (Beweglichkeitsmodulation mit ), welche aus der Eingangskennlinie für , wie z.B. in [Ant88] beschrieben, zu extrahieren sind.



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