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| Autor |
 MOSFET - Kennlinienkonstante berechnen |
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Ehemaliges_Mitglied
 |  Themenstart: 2017-07-13
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In einer Aufgabe zum Thema MOSFET wurde die folgende Gleichung angegeben:
I_d = K_n*((U_{GS} - U_{th}) U_{ds} - U_{ds}^2/2)
K_n = Z/L *\mu_n*C_{ox} '
Kann mir jemand sagen was mit Z und L und C_ox ' gemeint sein könnte?
- ich habe diese Variablen in meinen Übungsunterlagen nicht entdecken können. K_n bezeichnet ja die "Kennlinienkonstante" für einen nMOS. Üblicherweise steht C ' für den Kapazitätsbelag, also für die Kapazität bezogen auf die Länge. Aber Z und L sind mir völlig neu.
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AlphaSigma
Senior 
Dabei seit: 23.11.2012
Mitteilungen: 401
| Beitrag No.1, eingetragen 2017-07-13
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Hallo Luke-11,
Z ist die Weite des Kanals (Dimension senkrecht zur Kanallänge),
L ist die Kanallänge,
C_ox' ist die flächenbezogene Kapazität des Gate-Oxides,
$C_{ox}' = \varepsilon_0\cdot\varepsilon_{ox} / d_{ox}$.
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Ehemaliges_Mitglied
| Beitrag No.2, vom Themenstarter, eingetragen 2017-07-14
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Danke AlphaSigma!
..tja ich hab gehofft, dass würde mir genügen, um die Aufgabe lösen zu können, aber wie sich raus stellt, habe ich Schwierigkeiten Länge und Weite des Kanals zu der Abbildung zu zu ordnen.
Also ich betrachte diesen FinFET (FinFETs haben wir nicht behandelt, aber offenbar erfolgt die Berechnung der Kennlinienkonstante K genauso wie beim n-MOSFET):
http://matheplanet.com/matheplanet/nuke/html/uploads/b/38113_gate.png
Nun berechne ich:
C'_{ox} = \epsilon_0 * \epsilon_{ox} / T_{ox}
= (8,854*10^(-14) As/(V*cm) * 3.9)/(4*10^(-7) cm)
= 8,633 * 10^(-7) F/cm^2
Weiterhin ist die Ladungsträgerbeweglichkeit gegeben:
\mu_n = 1395 cm^2/(V*s)
Aber was ist die Weite und was die Länge des Kanals?
Meine Vermutung:
Z = W_{fin}
Und die Länge müsste eigentlich gleich der Strecke zwischen Drain und Source sein. Diese Länge ist aber nicht angegeben.
Vielleicht siehst du ja wo mein Haken ist. Ansonsten, trotzdem nochmal vielen Dank für die Hilfe!
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AlphaSigma
Senior
Dabei seit: 23.11.2012
Mitteilungen: 401
| Beitrag No.3, eingetragen 2017-07-14
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Hallo Luke-11,
L ist hier gleich Wg = 60 nm (die Gate-Länge).
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Ehemaliges_Mitglied
| Beitrag No.4, vom Themenstarter, eingetragen 2017-07-14
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ok. Nur, um ganz sicher zu gehen, hier also die komplette Rechnung:
\epsilon_r = 3,9
\epsilon_0 = 8.854 * 10^(-14) AS/(V*cm)
\mu_n = 1395 cm^2/(V*s)
T_ox = 4 nm = 4*10^(-7) cm
C'_ox = (\epsilon_0 \epsilon_r)/T_ox
Somit ist dann
K_n = Z/L*\mu_n*C'_ox
= 40/60 * 1395 cm^2/(V*s) * (8,854*10^(-14) As/(V*cm) * 3.9)/(4*10^(-7) cm)
= 8,0284*10^(-4) A/V^2
Ich denke das stimmt dann so. Vielen Dank!
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