Емкость затвора

В электронике емкость затвора — это емкость вывода затвора полевого транзистора (FET). Она может быть выражена как абсолютная емкость затвора транзистора, или как емкость на единицу площади технологии интегральной схемы , или как емкость на единицу ширины транзисторов минимальной длины в технологии.

В поколениях приблизительно масштабирования Деннарда металл -оксид-полупроводниковых полевых транзисторов (МОП-транзисторов) емкость на единицу площади увеличивалась обратно пропорционально размерам устройства. Поскольку площадь затвора уменьшалась пропорционально квадрату размеров устройства, емкость затвора транзистора уменьшалась прямо пропорционально размерам устройства. При масштабировании Деннарда емкость на единицу ширины затвора оставалась приблизительно постоянной; это измерение может включать емкости перекрытия затвор-исток и затвор-сток. Другие масштабирования не являются редкостью; напряжения и толщины оксида затвора не всегда уменьшались так быстро, как размеры устройства, поэтому емкость затвора на единицу площади не увеличивалась так быстро, а емкость на ширину транзистора иногда уменьшалась в течение поколений. ^[1]

Собственная емкость затвора (то есть, без учета краевых полей и других деталей) для затвора, изолированного диоксидом кремния, может быть рассчитана из емкости тонкого оксида на единицу площади следующим образом:

{\ displaystyle C_ {\ mathrm {G} } = A _ {\ mathrm {G} } C_ {\ mathrm {ox} }}

где: ^[2]

$A G$ — площадь ворот
$C_{\mathrm {ox} }={\frac {\varepsilon _{\mathrm {SiO_{2}} }\varepsilon _{0}}{t_{\mathrm {ox} }}}$ - емкость тонкого оксида на единицу площади, где
- $ε SiO 2 = 3,9$ — относительная диэлектрическая проницаемость диоксида кремния
- $ε0 = 8,854 \times 10 -12 Ф /м$ —диэлектрическая проницаемость вакуума
- $t ox$ — толщина оксида.

Ссылки

^ AP Godse; UA Bakshi (2009). Твердотельные приборы и схемы. Технические публикации. С. 4–8. ISBN 9788184316681.^{[ постоянная мертвая ссылка ]}
^ Plusquellic, Jim. "VLSI slides" . Получено 2 мая 2021 г. .