量子效应对MOSFETs阈值电压和栅电容的影响

根据改进后的三角势阱场近似,并考虑量子化效应,提出了一种基于物理的阈值电压和栅电容的解析模型,给出了MOSFETs的阈值电压和栅电容的解析表达式,并与经典理论结果进行了比较。     

MOS反型层和多晶硅栅量子效应的解析模型

在超深亚微米MOS器件中,量子效应对器件特性的影响很大.根据改进后的三角势场近似和曲线拟合,同时对MOS器件反型层和多晶硅栅中电子的量子效应进行了建模,得到了一个基于物理的解析模型,利用该模型计算MOS器件的阈值电压,与数值模拟的结果比较表明,模型的精度令人满意.     

多晶硅薄膜晶体管的电流和电容分析模型

提出一种用于电路模拟的基于表面势的多晶硅薄膜晶体管(poly-Si TFTs)的电流和电容分析模型.采用非迭代方法计算poly-Si TFTs表面势随端电压的变化,从而大大地提高了上述模型的计算效率.基于表面势的解析计算和薄层电荷方法,提出了包括小尺寸效应和翘曲效应的电流电压模型.同时,文中还提出了基于电荷的电容模型.电流和电容模型在线性区和饱和区都是连续和准确的,不需要没有物理意义的光滑处理.与实验数据的比较发现,模型和实验数据符合得较好,这也证明了所提出模型的准确性.并且,该模型适用于电路仿真器.     

高k介质纳米MOSFET栅电流和电容模型

介绍了一种纳米MOSFET（场效应管）栅电流和电容的统一模型，该模型基于Schrfidinger-Poisson方程自洽全量子数值解，特别适用于高k栅介质和多层高k栅介质纳米MOSFET。运用该方法计算了各种结构和材料高k介质的MOSFET栅极电流，并进行了分析比较。模拟得出栅极电流和电容与实验结果符合。     

部分重叠双栅MOSFET特性的研究

研究一种具有部分重叠双栅结构MOSFET器件模型,并将其与类似的分裂双栅结构MOSFET及普通栅结构MOSFET器件进行比较,利用MEDICI软件对该结构进行仿真.通过仿真可知:部分重叠双栅MOSFET器件通过沟道电场的调节,可降低短沟效应和等效栅电容、提高击穿电压,跨导可由栅压调节,阈值电压随沟道缩短而下降的变化率在文中讨论的3种结构中最小.     

开关电容滤波器设计与仿真方法的研究

为解决开关电容滤波器不能直接应用传统的电路分析程序和仿真方法的设计问题,提出了将开关电容网络的时变拓扑,变换为时不变拓扑,再对时不变网络进行分析的方法.建立了开关电容模拟电阻的z域模型,应用电阻替代方法,设计了二阶开关电容滤波器电路.将二阶开关电容滤波器级联,给出了8阶切比雪夫低通开关电容滤波器的设计与仿真实例,并给出了实现低Q值开关电容滤波器模型的SPICE程序.仿真结果显示,开关电容滤波器与有源低通滤波器的输出特性曲线相一致,满足切比雪夫低通滤波器的设计要求.该滤波器设计方法原理简明,建立模型容易,给出的开关电容模拟电阻的SPICE模型也非常理想,适合于高通、带通、陷波等各种滤波器的设计与仿真.     

模拟电容与电感及其仿真分析

模拟电容与模拟电感在集成电路中得到了广泛的应用.本文引入模拟电容与模拟电感模型,对两模型电路作了详细的时频分析和EWB(Electronics Workbench)软件仿真分析.以五阶Butterworth滤波器电路为例,通过对滤波器电路及其仿真电感替换电路的仿真对比分析,进一步验证了仿真电感模型的电感特性.     

IGBT模型参数提取方法研究

基于绝缘栅双极性晶体管简化等效电路,对影响IGBT输出外部信号的四个相关内部参数:栅极电容、跨导、剩余截流子寿命、栅漏极有效导电面积,进行了讨论并提出了推导方法.     

多层高速PCB中参考平面转换的信号完整性问题研究

在具有完整电源/地平面的多层印制电路板(PCB)中,其中的两层或多层金属层可能会形成有害的谐振腔,并影响系统的信号完整性.首先给出这种谐振腔的简化解析模型和基于时域有限差分(FDTD)算法的数值模型.利用数值模型研究参考平面转换时谐振模式、通孔方式、去耦电容对信号传输质量的影响.结果表明,多层PCB中信号完整性与谐振腔的场分布和通孔位置密切相关;去耦电容并不能提高信号质量,而是会引入更多的谐振点.     

基于分段模型的CRM boost电路软开关时间优化

为解决实际应用中临界导通模式(CRM)下boost转换器软开关时间求解不精确等问题,提出了一种针对非线性电容的分段等效电容模型,基于该模型计算得到最优软开关时间.首先介绍了适用于boost电路谷值开关/零电压开关实现的等效电路,得到软开关谐振过程中的特征微分方程;然后根据非线性微分方程的线性化提出分段等效电容模型,计算软开关过程相关电压电流的解析解;最后利用所求得的解析解迭代得到最优软开关时间.实验结果表明:该方法求得的软开关时间与实际电路的软开关时间的误差在5 ns以内,利用所提出的分段等效电容模型计算的谷值开关/零电压开关时间足够准确,为临界导通模式下boost电路实现软开关提供了指导性的方法.     

驱动器等效电路模型中电阻及电容的计算

为了找到一种计算驱动器的戴维南等效电路模型中电阻和电容值的方法,在负载电容分别取最小和最大值时,从驱动器输出仿真曲线上选择2个不同的输出电压,根据其对应的门负载延迟解出输出电阻和电容。计算结果表明,当输出电压从终值电压的30％、40％和50％中选择任意2个参考电压时,算出的输出电阻和电容值绘制的驱动器输出曲线较逼近Spice仿真曲线。     

Spindt型真空微三极管系统的静电场电容数值分析

以静电学理论为基础,采用边界元方法对Ｓｐｉｎｄｔ型真空微三极管系统的极间电容进行了数值模拟,通过计算多导体系统电荷求解极间电容的方法,解决了以往电容数值计算中未解决的第三电极影响和栅极厚度的问题,并通过计算结果真空微电子器件的应用和优化方在对极间电容与器件几何参数的关系进行了系统的研究,分析结果对真空微电子微波器件的设计有指导作用,所建立的微三极管边界元法计算模型对其它结构的真空微电子器件的电容分     

一种围栅金属氧化物半导体场效应管阈值电压模型

针对深亚微米金属氧化物半导体场效应管(MOSFET)多晶硅耗尽效应加剧问题,提出了一种全耗尽圆柱形围栅MOSFET阈值电压解析模型.通过求解多晶硅耗尽层电势泊松方程,得到多晶硅耗尽层上的压降,用以修正沟道区的通用边界条件.然后利用叠加原理求解沟道二维电势泊松方程,建立了圆柱形围栅MOSFET的表面势和阈值电压解析模型,并利用器件数值仿真软件Sen-taurus对解析模型进行了验证.研究结果表明,衬底掺杂原子浓度越高,或多晶硅掺杂原子浓度越低,多晶硅耗尽层上的压降就越大,阈值电压偏移也越显著.与现有模型相比,该解析模型的精确度提高了34%以上.     

电容层析成象系统敏感场的仿真

过程层析成象是一项新的两相流检测技术。针对十电极电容层析成象系统,介绍了电容层析成象的基本原理、电容传感器的结构以及数学模型,用有限元分析方法对传感器敏感场及不同流型对应的电容值进行了仿真计算。给出了十电极电容传感器不同极板组合之间的敏感场分布,为相关的图象重建算法提供了理论依据。最后根据敏感场仿真结果对图象重建过程中的图象失真和电容传感器的“软场”特性作了相关分析。     

含有电化学吸附中间物的电极过程的交流阻抗理论

从理论上推导了含有一个电化学吸附中间物的电极反应在快步骤部分可逆和近似平衡两种情况下的法拉第导纳表达式,用四种不同的等效电路图描述了这一电极过程的阻抗行为．此外还研究了双电层电容及弛豫时间常数对阻抗频谱的影响．