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MOS管vdsat的继续研究——vdssat和2*Id/gm在短沟道器件中的区别

热度 7已有 2069 次阅读| 2023-10-25 13:54 |个人分类:模拟电路的问题|系统分类:芯片设计| 查表, vdsat

前一阵写了一个博文，里面对vdsat的公式列举，过于理想，实际的bsim4中这样定义vdsat：

图片.png

如果要详细分析需要做一些简化，我暂时没做。

我在22nm下做了一些仿真，得出如下结论：

长沟道（length=400nm）MOS，vdsat和2*Id/gm几乎相等；
短沟道（length=30nm）MOS，两者相差较大几十mV~几百mV（vgs从350mV~750mV）
vdsat 仍然是一个管子是否进入饱和区的参考；=》短沟道的vdsat是一种概念的妥协；
2*Id/gm或gm/Id则是电流效率的标志；
在电路设计中，用查表法来约束fT、ro对应的gm/Id，且vdsat无法表征Vgs维度的状态（不是一一对应的），这两个原因是使用gm/id进行查表的原因。

下面是一组短沟道的仿真数据，作为参考：