請問Hspice的lis file 的結果.

hycmos

各位好:
我使用Hspice, MOS device的model是level=49.近日涉及到看lis file. 有個疑惑不能清楚,還望各位幫助.
9 p+ L. Y3 R* _+ s9 l  H==========
subckt            
element  0:mn1     
model    0:nch.1   
region     Saturati
  id       104.2375u
  ibs      -83.2443a
/ [0 u2 l. T& U3 m& k- a9 W' w  ibd       -3.3600f
$ B: ^& {1 j4 l) ?6 s- V' T/ S  vgs        2.0000
  vds        4.0000
  vbs        0.     
( k5 K& z1 D2 [5 R  vth      766.7090m
  vdsat    950.1667m
  vod        1.2333
  beta     174.5139u
$ d; h. p# j) H===============================
里面的vdsat是什么含義?課本上的解釋似乎應該是(vgs-vth),而我發現vod(overdrive)項才是(vgs-vth).我的印象中一直把vdsat等同于vod.甚為困惑!
; _. d7 F/ d6 r9 K& v+ ~8 L' P在我把vds設定為0.9501667(=vdsat)時候,該MOS的region變為linear.所以,我想象lis file的vdsat是否不需要設計人員關注?

hycmos

不好意思補充一點:
5 Q+ L% O3 d6 u1 [$ Y保持vgs不變,再把vds設定為1.2334(>vod),region 依然是staturation;
: w% {1 V7 Z! E5 A+ \9 y- `把vds設定為1.2330(<vod),region就是linear;
, P2 C$ ]9 Z4 z# T  p$ l
1 _" a7 a  I) M! W) A我判斷Hspice是依據vds,vod來判斷MOS region的.這樣似乎又和MOS Bsim3里面對Vdsat的解釋不同.

yhchang

我剛剛有上Google去找資料
發現 用Device model 用 first-order  不考慮短通道效應時
" C9 a! ], B3 n& v6 ]& \/ c% PVdsat = Vod(overdrive)   當這個條件發生的時候
MOS的通道就出現了 Pinch-off的現象      這時候電流開始飽和

3 L$ w! Z9 g) h3 A2 o1 L, S但是如果考慮 短通道效應 (second order effect)
通道電流有   Velocity saturation(速度飽和)的效應存在
& z. f8 b: L0 W% {; s& C這時候  Vds不需要到Vod   只要到達  Vdsat   Ids就會飽和 不會再上升了
但Physical上  通道尚未pinch-off  必須要等到 Vds=Vod時 通道才會 Pinch-off.  

7 R5 P; c# F/ g所以實質上  電流會在 通道pinch-off前就會飽和  教科書的寫法只是為了方便手算以及只考慮主要的一階效應

  D; w$ A( s+ N" n& B/ I* @[ 本帖最後由 yhchang 於 2008-1-18 12:04 AM 編輯 ]

hycmos

很感謝yhchang的解釋,給了我很大啟示.

在Ids-Vds wave上面可以看出,在Vdsat之后Ids基本就沒有大的上升,基本維持和Vod的時候一樣的電流,同時觀察gm是變化不多,gds變化大致在5~10倍.這也同時說明,在design的時候,某些對gds不是緊要的device處于這段范圍也是可以接受.