تحليل و مدل سازي ترانزيستورهاي اثرميدان سيليكوني

Investigation and modeling of silicon field effect transistors

در سال هاي اخير كاربرد ترانزيستورهاي سيليكوني در مدار مجتمع افزايش يافته است چرا كه اين ترانزيستورها نه تنها به عنوان عنصر فعال بلكه به عنوان خازن و مقاومت نيز استفاده مي شود هر چند مدارهاي ساخته شده با ماسفت نسبت به مدارهاي ساخته شده با بي جي تي ها پيچيده تر و سرعت كمتري دارند ،اما هزينه ساخت كمتر و نيز فضاي كمتري اشغال مي كنند. بنابراين در فناوري مجتمع سازي در مقياس بزرگ كاربرد گسترده اي دارند. در ترانزيستورهاي اثر ميدان سيليكوني به دليل وجود لايه اكسيد سيلسيم، گرماي ايجاد شده مسيري براي خروج نداشته و اين امر باعث به وجود آمدن اثر خودگرمايي مي گردد بنابراين يكي از مشكلاتي كه در مورد افزاره هاي مورد بررسي قرار مي گيرد و تأثير روي عملكرد و مشخصات آن دارد اثر خودگرمايي مي باشد.به طوري كه ثابت شده است دماي ترانزيستور با وجود اين اثر بالا مي رود و افزايش دما باعث كاهش عملكرد ترانزيستور مي شود. در اين مقاله ساختار ترانزيستور اثرميدان سيليكوني از لحاظ ساختار هندسي، نحوه عملكرد ، خواص الكتريكي و الكتروگرمايي به خصوص اثر خودگرمايي ، فركانس قطع، مشخصه ترانزيستور و ولتاژ آستانه مورد بحث قرار مي گيرد.

In this research we have tried to investigation the structure for the first then electrical and thermal characteristic of MOSFET silicon transistors by using ATLAS SILVACO simulation to present a technique to show the efficiency of this device. Because In recent years, the application of silicon transistors has increased in integrated circuits, as these transistors are not only used as an active element, but also as capacitors and resistors, although the MOSFET-based circuits are more complex than the integrated circuits made with BJTs. And they have less speed, but they cost less and less space. So, they are widely used in VLSI technology. In this paper, we have modeling of MOSFET structure transistor by silicon transistor. The results of these simulation show that threshold voltage, cutoff frequency, Id-Vd characteristic, performance in the high temperature and self-heating for this device.