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MOSFET Device Layout(Contact Window, Metal Wire, Design Rule) [Razavi][Ch2] 출처: Behzad Razavi, Design of Analog CMOS Integrated Circuits, Second EditionChapter 2 - Basic MOS Device Physics (pg.26~27)2.4. MOS Device Models2.4.1. MOS Device LayoutMOSFET Layout이 단원에서는 MOSFET의 layout에 대해 간단히 설명하며, 더 심화된 내용은 Chapter 18, 19에서 설명합니다.MOSFET의 layout은 ① 요구되는 전기적 특성, ② 공정의 "design rule"에 따라 결정됩니다. 예를 들어, ① transconductance나 다른 circuit parameter를 맞추기 위한 W/L과, ② L의 최소 길이를 지켜 layout을.. 2024. 10. 6.
MOSFET Second-Order Effects(4) - Voltage Limatations, Punch-Through [Razavi][Ch2] 출처: Behzad Razavi, Design of Analog CMOS Integrated Circuits, Second EditionChapter 2 - Basic MOS Device Physics (pg.26)2.3. Second-Order Effects이 단원 전까지는 MOS 구조를 쉽게 이해하기 위해, 실제 아날로그 회로와는 맞지 않는 여러 가지 가정을 붙였습니다.이 단원에서는 실제 회로 동작에 가깝고, 이후의 회로 분석에 매우 중요한 4개의 second-order effect를 알아볼 것입니다.바로 body effect, channel-length modulation, subthreshold conduction, punch-through입니다. 이 포스팅에서는 이 중 가장 설명이 간단한 pun.. 2024. 10. 6.
MOSFET Second-Order Effects(3) - Subthreshold Conduction [Razavi][Ch2] 출처: Behzad Razavi, Design of Analog CMOS Integrated Circuits, Second EditionChapter 2 - Basic MOS Device Physics (pg.24~26)2.3. Second-Order Effects이 단원 전까지는 MOS 구조를 쉽게 이해하기 위해, 실제 아날로그 회로와는 맞지 않는 여러 가지 가정을 붙였습니다.이 단원에서는 실제 회로 동작에 가깝고, 이후의 회로 분석에 매우 중요한 4개의 second-order effect를 알아볼 것입니다.바로 body effect, channel-length modulation, subthreshold conduction, punch-through입니다. 이 포스팅에서는 이 중 subthreshol.. 2024. 10. 6.
MOSFET Second-Order Effects(2) - Channel Length Modulation [Razavi][Ch2] 출처: Behzad Razavi, Design of Analog CMOS Integrated Circuits, Second EditionChapter 2 - Basic MOS Device Physics (pg.23~24)2.3. Second-Order Effects이 단원 전까지는 MOS 구조를 쉽게 이해하기 위해, 실제 아날로그 회로와는 맞지 않는 여러 가지 가정을 붙였습니다.이 단원에서는 실제 회로 동작에 가깝고, 이후의 회로 분석에 매우 중요한 4개의 second-order effect를 알아볼 것입니다.바로 body effect, channel-length modulation, subthreshold conduction, punch-through입니다. 이 포스팅에서는 이 중 channel-len.. 2024. 10. 6.
MOSFET Second-Order Effects(1) - Body Effect [Razavi][Ch2] 출처: Behzad Razavi, Design of Analog CMOS Integrated Circuits, Second EditionChapter 2 - Basic MOS Device Physics (pg.20~22)2.3. Second-Order Effects이 단원 전까지는 MOS 구조를 쉽게 이해하기 위해, 실제 아날로그 회로와는 맞지 않는 여러 가지 가정을 붙였습니다.이 단원에서는 실제 회로 동작에 가깝고, 이후의 회로 분석에 매우 중요한 4개의 second-order effect를 알아볼 것입니다.바로 body effect, channel-length modulation, subthreshold conduction, punch-through입니다. 이 포스팅에서는 이 중 body effect.. 2024. 10. 6.
MOSFET의 I/V 특성(2) - Transconductance(gm) [Razavi][Ch2] 출처: Behzad Razavi, Design of Analog CMOS Integrated Circuits, Second EditionChapter 2 - Basic MOS Device Physics (pg.19~20)2.2.3 MOS TransconductanceTransconductance, gmSaturation에서 동작하는 MOSFET은 overdrive voltage(Vov)가 인가되면 전류를 생성합니다.그렇다면 우리는 device가 전압을 전류로 얼마나 잘 전환시키는지에 대한 figure of merit(성능 지수)를 정의할 수 있습니다. 좀더 구체적으로, signal processing에서는 전압과 전류의 '변화'를 다루기 때문에, drain current(Id)의 변화를 Vgs의 변화로 .. 2024. 10. 5.
MOSFET의 I/V 특성(1) - Triode, Saturation, Pinch-off, Id 수식 [Razavi][Ch2] 출처: Behzad Razavi, Design of Analog CMOS Integrated Circuits, Second EditionChapter 2 - Basic MOS Device Physics (pg.12~19)2.2 MOS I/V Characteristics2.2.2. Derivation of I/V CharacteristicsMOSFET의 drain current와 terminal voltage(Vg, Vd, Vs, Vb)의 관계를 알아보기 위해, 두 가지 관찰을 해 봅시다. 첫 번째 관찰먼저, 전류 I가 흐르는 반도체 bar가 있다고 생각하는 겁니다.만약 전류 방향으로 이동하는 charge density가 Qd[C/m]이고, charge의 속도가 v[m/s]라면, I는 아래와 같은 수식으로.. 2024. 10. 4.
MOSFET의 문턱 전압(Threshold Voltage, Vth) [Razavi][Ch2] 출처: Behzad Razavi, Design of Analog CMOS Integrated Circuits, Second EditionChapter 2 - Basic MOS Device Physics (pg. 10~12)2.2 MOS I/V Characteristics이 단원에서는 MOSFET에서 charge의 이동을 terminal voltage의 함수로 분석합니다.I/V 특성에 대한 수식을 도출함으로써 MOSFET에 대한 이해를 device physics level에서 circuit level로 끌어올립니다. 2.2.1. Threshold Voltage Vgs Figure 2.6(a)처럼, NMOS가 외부 전원과 연결되어 있는 상황을 생각해 봅시다.Gate, dielectric(SiO2), subs.. 2024. 10. 4.
MOSFET의 구조(Gate, Drain, Source, Body) 및 symbol[Razavi][Ch2] 출처: Behzad Razavi, Design of Analog CMOS Integrated Circuits, Second EditionChapter 2 - Basic MOS Device Physics (pg.7~10)오늘날 Integrated Circuits(IC) 산업에서는 반도체 소자를 이해하는 것이 매우 중요합니다.특히 디지털 회로설계보다 아날로그 회로설계에서 더 중요한데, 아날로그 회로에서는 트랜지스터가 단순히 switch의 역할을 하는 것이 아니라, 트랜지스터의 second-order effect들이 성능에 직접적인 영향을 미치기 때문입니다. 반도체의 사이즈가 작아짐에 따라 이 효과들이 더욱 중요해졌습니다. 이 단원(Ch2)에서는 MOSFET physics 기초를 다룹니다. 다루는 내용에는 M.. 2024. 10. 4.

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