Αναζήτηση

Πλοήγηση

• Κοινότητες

Ο Χώρος μου

• Είσοδος

Μελέτη κρυογενικών φαινομένων σε τεχνολογία 250 nm bulk cmos με τη χρήση μοντέλου φορτίου των mosfet

Tzanetos Evangelos

Πλήρης Εγγραφή

---

Περίληψη

Αυτή η διατριβή διερευνά τη συμπεριφορά των MOS τρανζίστορ σε κρυογενικές θερμοκρασίες, στοχεύοντας συγκεκριμένα στη μοντελοποίηση συσκευών NMOS και PMOS. Η έρευνα υποκινείται από το ενδιαφέρον για την κρυογονική ηλεκτρονική, ιδιαίτερα για κβαντικούς υπολογισμούς και εφαρμογές εξαιρετικά χαμηλού θορύβου, στις οποίες τα μοντέλα θερμοκρασίαςδωματίου δεν καταφέρνουν να περιγράψουν με ακρίβεια τη συμπεριφορά των συσκευών.Η πειραματική βάση της εργασίας προέκυψε από την συνεργασία του καθ. M. Bucher με το CERN, σε τεχνολογία Bulk CMOS 250 nm. Η διαδικασία μοντελοποίησης υλοποιήθηκε στο λογισμικό ICCAP, για διάφορα μήκη καναλιού (5 μm, 1 μm, 280 nm) και θερμοκρασίες (300K, 150 K, 70K, 20 K) σε NMOS και PMOS. Το μοντέλο προσαρμόστηκε ώστε να αναπαράγει την κρυογονική συμπεριφορά που παρατηρήθηκε στα δεδομένα, αξιοποιώντας πλήρες σετμετρήσεων για χαρακτηριστικές μεταφοράς (ID − VG), χαρακτηριστικές εξάρτησης από VS (ID − VS), διαγωγιμότητα (gm) και αποδοτικότητα διαγωγιμότητας ((gmUT )/ID − ID). Πραγματοποιήθηκε κλιμάκωση για μακρύ, ενδιάμεσο και βραχύ κανάλι, επιτρέποντας την εξαγωγή κρίσιμων παραμέτρων όπως η τάση κατωφλίου (VT H), ο συντελεστής κλίσης υποκατωφλίου (n), το ρεύμα ενεργοποίησης (I0) και η παράμετρος κορεσμού ταχύτητας (λc) σε συνδυασμό μετην εξάρτησή τους από τη θερμοκρασία.Tο μοντέλο βασίστηκε στο απλοποιημένο μοντέλο EKV (SEKV), με κατάλληλες τροποποιήσεις ώστε να παρέχει ένα συνοπτικό, αλλά βασισμένο στη φυσική, μοντέλο της λειτουργίας MOSFET σε ασθενείς, μέτριες και ισχυρές περιοχές αναστροφής για όλο το φάσμα θερμοκρασίας. Σκοπός είναι να καταδειχθούν οι προκλήσεις που προκαλούνται από την ατελή ενεργοποίηση των προσμίξεων, την ενίσχυση της κινητικότητας και τις αποκλίσεις στη συμπεριφοράμικρών καναλιών σε συνθήκες βαθιάς κρυογενικότητας.

Διαθέσιμα αρχεία

Υπηρεσίες