6.9 속도 포화 현상이 있을 경우의 MOSFET IV 모델

6.9.1  속도 포화 현상이 있을 경우의 MOSFET IV 모델

 > 이전 장에서 살펴본 Ids에 관한 속도 포화식은 다음과 같다. 

 

 

 > 관계식을 이용하여 Ids를 표현하면 장채널 IV 모델을 얻을 수 있다. 

 

 

 > 해당 식은 ids를 1+Vds/Esat*L 만큼 줄이는 것이다. 

 

 > Vds가 작거나 L이 매우 크면 식의 비율은 1에 근사한다 즉, 속도 포화를 무시할 수 있다. 

 

 

 > Vdsat 경계 조건에 따라서 캐리어의 속도식을 구할 수 있고 이를 같은 시점에서 Esat의 관계식을 구할 수 있다. 

 

 > 해당 식으로 Drain 끝에서 속도 포화가 시작되는 때의 Ids를 표현하면 다음과 같다. 

 

 

 > 그 전에 표현한 Ids 값과 같다고 두면 다음과 같이 정리 가능하다. 

 

 > 다시 첫 번째로 표현한 Ids 식에 Vds 값에 대입하면 다음을 얻는다. 

 

 

 >  장채널이나 Vgs가 작은 경우 Vdsat = (Vgs-Vt)/m이 되어 Idsat는 다음과 같다.

 

 

 > 단채널인 경우 Idsat. 

 

 > 단채널의 경우 (Vgs-Vt)에 비례하며 (제곱이 아님) W 값에 비례한다. 

 

 > 단채널의 식은 Idsat의 테일러급수 전개하여 얻은 결과이다. 

 

Reference 

-. Chenming Calvin Hu, Modern Semiconductor Devices for Integrated Circuits, PEARSON(2013)