华侨大学微电子器件与电路实验实验报告IC实验6.docx
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华侨大学微电子器件与电路实验实验报告IC实验6
实验报告)微电子器件与电路实验(集成
学号实验时间姓名2019.05.27
报告成绩操作成绩实验成绩
实验六集成MOSFET沟道长度调制系数分析实验名称
(1)计算机
(2)操作系统:
Centos
实验设备TSMCRF0.18umCadenceVirtuoso(4)工艺模型(3)软件平台:
1.掌握深亚微米工艺MOSFET沟道长度调制系数和沟道长度之间的关系
实验目的2.掌握深亚微米工艺MOSFET沟道长度调制系数和过驱动电压之间的关系
3.掌握深亚微米工艺MOSFET沟道长度调制系数和源漏电压之间的关系
实验要求
1.实验前按要求阅读器件说明文档,阅读实验操作文档,熟悉实验过程及操作步骤
2.实验过程中按实验报告要求操作、仿真、记录数据(波形)
3.实验结果经指导老师检查、验收,经允许后方可关机,离开实验室
、实验后按要求处理数据和波形,回答问题。
实验报告打印后,于下次实验时间缴交。
3实验内容:
实验6.1沟道长度调制系数Lambda随沟道长度漂移特性
固定沟道宽度的MOSFET器件在指定偏置状态下,对沟道长度进行DC分析,通过提取电学参数计算沟道长度调制系数,并使用EXCELL或Matlab软件作出Lambda随L漂移特性曲线。
实验6.2沟道长度调制系数Lambda随过驱动电压漂移特性
固定沟道宽度和长度的MOSFET器件在指定偏置状态下,对过驱动电压进行DC分析,通过提取电学参数计算沟道长度调制系数,并使用EXCELL或Matlab软件作出Lambda随过驱动电压的漂移特性曲线。
实验6.3沟道长度调制系数Lambda随过栅源电压漂移特性
固定沟道宽度和长度的MOSFET器件在指定偏置状态下,对源漏电压进行DC分析,通过提取电学参数计算沟道长度调制系数,并使用EXCELL或Matlab软件作出Lambda随源漏电压的漂移特性曲线。
华侨大学信息科学与工程学院电子工程系
2019LAB6
实验报告(集成)华侨大学电子工程系微电子器件与电路实验
实验6.1MOSFET沟道长度调制系数随沟道长度漂移特性分析
实验目的:
①使用MOSFET构建MOSFET沟道长度调制系数随沟道长度漂移特性电路结构。
②对MOSFET的沟道长度进行DC变量分析,得到MOSFET沟道长度调制系数随过的长度漂移特性曲线,深入了解MOSFET的电学特性。
实验器件:
TSMC0.18um工艺混合信号工艺,MOS沟道长度L设置为1um,宽度W设置为20um的nmos2v和pmos2v器件
仿真分析:
调用CadenceVirtuosoADE使用Spectre软件对沟道长度L进行DC扫描,范围从随沟道长度漂移特性曲线。
gdsMOSFETids和0.18um-20um,输出数据记录:
注意:
计算结果中,数据全部取绝对值,电流单位为uA,结果精确到0.1uA;gds单位为uS,结果精-1-1】【结果精确到0.001V.16%确到0.01uS,Lambda单位为V,表格6-1NMOSL(um)idsvdsgdsLambdaLambda△L△Lambda/△L(um)idsvdsgdsLambdaLambda△L△△Lambda/L(um)idsvdsgdsLambdaLambda△L△△Lambda/
]注:
以下结果除了△计算,结果都取绝对值沟道长度调制系数随沟道长度漂移特性[
0.18
0.24
0.30
0.36
0.42
0.48
0.54
0.60
0.66
0.9
0.9
0.9
0.9
0.9
0.9
0.9
0.9
0.9
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0.80
1.00
1.20
1.40
1.60
1.80
2.0
2.20
2.40
0.9
0.9
0.9
0.9
0.9
0.9
0.9
0.9
0.9
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3.0
4.0
5.0
6.0
7.0
8.0
10.0
15.0
20.0
0.9
0.9
0.9
0.9
0.9
0.9
0.9
0.9
0.9
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PMOS沟道长度调制系数随沟道长度漂移特性
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沟道长度调制系数分析集成实验六学年第二学期2018-2019MOSFET1525596LAB6Page课程编号
2019LAB6
实验报告集成)华侨大学电子工程系微电子器件与电路实验(
L(um)idsvdsgdsLambdaLambda△L△Lambda/△L(um)idsvdsgdsLambdaLambda△L△Lambda/△L(um)idsvdsgdsLambdaLambda△LLambda/△△波形记录:
沟道宽度为
沟道宽度为
0.18
0.24
0.30
0.36
0.42
0.48
0.54
0.60
0.66
0.9
0.9
0.9
0.9
0.9
0.9
0.9
0.9
0.9
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0.80
1.00
1.20
1.40
1.60
1.80
2.0
2.20
2.40
0.9
0.9
0.9
0.9
0.9
0.9
0.9
0.9
0.9
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3.0
4.0
5.0
6.0
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10.0
15.0
20.0
0.9
0.9
0.9
0.9
0.9
0.9
0.9
0.9
0.9
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】4%L漂移特性曲线【随使用EXCELL或Matlab软件作图,画出沟道长度调制系数Lambda
关系NMOS,沟道长度调制系数和L20um,偏置VGS=0.7V,VDS=0.9V条件下
关系,沟道长度调制系数和LPMOSVGS=0.7V20um,偏置,VDS=0.9V条件下
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MOSFET2018-2019学年第二学期实验六集成沟道长度调制系数分析1525596LAB6Page课程编号
2019LAB6实验报告集成)华侨大学电子工程系微电子器件与电路实验(
思考题:
实验曲线,深入了解W=10um,L=0.18um输出
14%】【,
①根据实验数据分析结果,判断(L<0.6um)沟道长度调制系数普遍处于(a)亚微米和深亚微米器件111】小于0.01/V□中间(大于0.02/V)□较小(0.05/V【□较大(大于)
沟道长度调制系数随沟道长度变化亚微米和深亚微米器件(L<0.6um)(b)111um】□不敏感(小于0.001/V【□很敏感(大于0.1/Vum)□敏感(大于0.01/Vum)
(0.8um111um】0.01/Vum)□不敏感(小于0.001/V0.1/V【□很敏感(大于um)□敏感(大于沟道长度调制系数普遍处于(L>2um)(e)长沟道器件111】0.01/V□中间【□较大(大于0.05/V)(大于0.02/V)□较小(小于沟道长度调制系数随沟道长度变化(f)长沟道器件(L>2um)
111】0.001/Vum小于0.01/V大于0.1/Vum)□敏感(大于um)□不敏感(【□很敏感(沟道沟道长度调制系数,回答随着沟道长度的减小,MOSFET②根据实验数据中测得MOSFET变□增大□不变),也意味着随着沟道长度的减小MOSFET电流随|VDS|□减小长度调制系数(
。
□不变□增大)(化□减小
沟道长度调制系数随过驱动电压漂移特性分析6.2MOSFET实验目的:
MOSFET沟道长度调制系数随过驱动电压漂移特性电路结构。
构建①使用MOSFET沟道长度调制系数随过驱动电压漂移特性变量分析,得到MOSFET②对MOSFET的过驱动电压进行DCMOSFET的电学特性。
沟道宽度MOS工艺混合信号工艺,TSMC0.18um工艺混合信号工艺,TSMC0.18um实验器件:
器件和pmos2vW=30um,L=0.54um及的nmos2v0-0.4V扫描,软件对过驱动电压进行DC范围从使用调用仿真分析:
CadenceVirtuosoADESpectre随过驱动电压漂移特性曲线。
和gdsMOSFETids
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MOSFET2018-2019学年第二学期实验六集成沟道长度调制系数分析1525596LAB6Page课程编号
2019LAB6
实验报告(集成)华侨大学电子工程系微电子器件与电路实验
,结果精uSgds单位为数据记录:
计算结果中,数据全部取绝对值,电流单位为uA,结果精确到0.1uA;-1-1】结果精确到0.001V.【16%确到0.01uS,Lambda单位为V,VovidsvdsgdsLambda△LambdaLam/Lam△VovidsvdsgdsLambdaLambda△Lam/Lam△VovidsvdsgdsLambdaLambda△Lam/Lam△VovidsvdsgdsLambdaLambda△Lam/Lam△
沟道长度调制系数和过驱动电压关系表格6-210u/0.18uNMOS
0.05V
0.10V
0.15V
0.20V
0.25V
0.30V
0.35V
0.40V
0.9
0.9
0.9
0.9
0.9
0.9
0.9
0.9
-------
-------
30u/0.54uNMOS沟道长度调制系数和过驱动电压关系
0.05V
0.10V
0.15V
0.20V
0.25V
0.30V
0.35V
0.40V
0.9
0.9
0.9
0.9
0.9
0.9
0.9
0.9
-------
-------
沟道长度调制系数和过驱动电压关系10u/0.18uPMOS
0.05V
0.10V
0.15V
0.20V
0.25V
0.30V
0.35V
0.40V
0.9
0.9
0.9
0.9
0.9
0.9
0.9
0.9
-------
-------
沟道长度调制系数和过驱动电压关系30u/0.54uPMOS
0.05V
0.10V
0.15V
0.20V
0.25V
0.30V
0.35V
0.40V
0.9
0.9
0.9
0.9
0.9
0.9
0.9
0.9
-------
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MOSFET2018-2019学年第二学期实验六集成沟道长度调制系数分析1525596LAB6Page课程编号
2019LAB6
实验报告集成)微电子器件与电路实验华侨大学电子工程系(
随过驱动电压漂移特性曲线LambdaMatlab软件作图,画出沟道长度调制系数波形记录:
使用EXCELL或】【8%10um/0.18um
10um/0.18um
思考题:
关系NMOS,沟道长度调制系数和Vov
关系,沟道长度调制系数和Vov30um/0.54umNMOS
PMOS,沟道长度调制系数和Vov关系
关系Vov30um/0.54umPMOS,沟道长度调制系数和
】10%【
①根据实验数据分析结果,判断nmos器件沟道长度调制系数随过驱动电压的变化量百分比△0.2V)在中等反型区(过驱动电压小于(a)Lam/Lam
】小于5%(大于10%)□不敏感((【□很敏感大于20%)□敏感沟道长度调制系数随过驱动电压的变化量百分比△过驱动电压大于(0.2V)(b)在深度反型区Lam/Lam
5%】□不敏感(小于□敏感【□很敏感(大于20%)(大于10%)
器件②根据实验数据分析结果,判断pmos沟道长度调制系数随过驱动电压的变化量百分比△0.2V)在中等反型区(过驱动电压小于(a)Lam/Lam
】5%□不敏感(小于10%)20%)【□很敏感(大于□敏感(大于沟道长度调制系数随过驱动电压的变化量百分比△0.2V)(过驱动电压大于在深度反型区(b)Lam/Lam
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MOSFET2018-2019学年第二学期实验六集成沟道长度调制系数分析1525596LAB6Page课程编号
2019LAB6
实验报告集成)华侨大学电子工程系微电子器件与电路实验(
实验深入了解W=10um,L=0.18um从数据记录:
计算结果中,数据全部取绝对值,电流单位为确到△△△△
】小于5%(大于10%)□不敏感(【□很敏感(大于20%)□敏感沟道长MOSFETMOSFET沟道长度调制系数,回答随着过驱动电压的增大,③根据实验数据中测得变化|VDS|MOSFET电流随□增大),也意味着随着驱动电压的增大度调制系数(□减小□不变。
□增大)□减小□不变(
沟道长度调制系数随源漏电压漂移特性分析6.3MOSFET实验目的:
MOSFET沟道长度调制系数随过源漏电压漂移特性电路结构。
①使用MOSFET构建沟道长度调制系数随源漏电压漂移特性曲线,变量分析,得到MOSFET②对MOSFET的源漏电压进行DCMOSFET的电学特性。
沟道宽度工艺混合信号工艺,MOS实验器件:
TSMC0.18um工艺混合信号工艺,TSMC0.18umpmos2v器件W=30um,L=0.54um的nmos2v和及电压范围扫描,使VDSSpectre软件对漏端电压进行DC仿真分析:
调用CadenceVirtuosoADE使用VDS电压漂移特性曲线。
和gds随0.3-1.5V,输出MOSFETids,结果精单位为uS0.1uA;gdsuA,结果精确到-1-116%】V,结果精确到0.001V.【0.01uS,Lambda单位为
6-310u/0.18uNMOS沟道长度调制系数和漏源电压关系表格
VD
0.3V
0.4V
0.5V
0.6V
0.7V
0.8V
0.9V
1.0V
ids
vds
0.3
0.4
0.5
0.6
0.7
0.8
0.9
1.0
gds
Lambda
Lambda
-----
Lam/Lam
-----
30u/0.54uNMOS沟道长度调制系数和漏源电压关系
VD
0.3V
0.4V
0.5V
0.6V
0.7V
0.8V
0.9V
1.0V
ids
vds
0.3
0.4
0.5
0.6
0.7
0.8
0.9
1.0
gds
Lambda
Lambda
-----
Lam/Lam
-----
沟道长度调制系数和源漏电压关系10u/0.18uPMOS
VD
1.5V
1.4V
1.3V
1.2V
1.1V
1.0V
0.9V
0.8V
ids
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MOSFET2018-2019学年第二学期实验六集成沟道长度调制系数分析1525596LAB6Page课程编号
2019LAB6
)实验报告微电子器件与电路实验(集成华侨大学电子工程系
vdsgdsLambda△LambdaLam/Lam△VDidsvdsgdsLambdaLambda△Lam/Lam△使用波形记录:
10um/0.18um
10um/0.18um
0.3
0.4
0.5
0.6
0.7
0.8
0.9
1.0
-----
-----
沟道长度调制系数和源漏电压关系30u/0.54uPMOS
1.5V
1.4V
1.3V
1.2V
1.1V
1.0V
0.9V
0.8V
0.3
0.4
0.5
0.6
0.7
0.8
0.9
1.0
-----
-----
】8%【软件作图,画出沟道长度调制系数Lambda随源漏电压漂移特性曲线EXCELL或Matlab
关系NMOS,沟道长度调制系数和VDS
关系VDS30um/0.54umNMOS,沟道长度调制系数和
关系,沟道长度调制系数和PMOSVDS
关系VDS30um/0.54umPMOS,沟道长度调制系数和
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MOSFET2018-2019学年第二学期实验六集成沟道长度调制系数分析1525596LAB6Page课程编号
2019LAB6
)实验报告微电子器件与电路实验(集成华侨大学电子工程系
】【8%思考题:
0.54um的器件①根据实验数据分析结果,判断对于沟道长度在Lam沟道长度调制系数随过驱动电压的变化量百分比△Lam/(VDS小于0.5V)(a)在中度饱和区】(小于5%20%)□敏感(大于10%)□不敏感【□很敏感(大于沟道长度调制系数随过驱动电压的变化量百分0.5V)在所测数据中深度饱和区(VDS大于(b)Lam/Lam
比△5%】小于大于10%)□不敏感(大