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.
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1 F# v& X7 Y. _6 A* z  d3 u: n6 G subckt            
element  0:mn1     
& s/ n- Z; h  n& O5 t' ]9 ^2 T model    0:nch.1   
region     Saturati
3 Y; c0 }3 w: ?/ {6 C" ~: o: B  id       104.2375u
  ibs      -83.2443a
6 u( T6 w$ m* i5 ~5 [) c' q  ibd       -3.3600f
8 `% D4 P+ m( t9 U( c! ^8 f: W  vgs        2.0000
- }" D6 u$ u4 c% b  vds        4.0000
2 o8 W. u; X! L" |  vbs        0.     
  vth      766.7090m
+ p. h5 z- l8 s! {& E  vdsat    950.1667m
1 J' Y) X0 N$ v  vod        1.2333
  beta     174.5139u
- d' W$ ?. c, S8 G* `! e) U===============================
* G+ k# D( ]( o( O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!
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:
保持vgs不變,再把vds設定為1.2334(>vod),region 依然是staturation;
把vds設定為1.2330(<vod),region就是linear;
. A- i5 Q9 T; X# ?% @
- Q- P% d7 K9 _' m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
# l% r3 J4 a, d, K1 bVdsat = 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

: e  U6 f9 x3 g但是如果考慮 短通道效應 (second order effect)
/ U; I% _6 @1 D5 R8 W7 M$ z0 \通道電流有   Velocity saturation(速度飽和)的效應存在
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
1 P9 m1 _9 F: U5 t" P但Physical上  通道尚未pinch-off  必須要等到 Vds=Vod時 通道才會 Pinch-off.  
) |4 T2 x  x4 \" g( p3 O
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
* P, d/ I8 ~! b. s3 x
0 Y7 F7 E- }" @$ n7 A[ 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.

3 m5 N  `: a7 i4 S- T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.