Channel length modulation

Channel length modulation (CLM) on kenttäefektitransistoreissa esiintyvä efekti, joka lyhentää ylösalaisin käännetyn kanavan alueen pituutta ja lisää valumaharhaa suurissa valumaharhoissa. CLM: n tulos on virran kasvu tyhjennysbasalla ja lähtövastuksen väheneminen. Se on yksi useista lyhytkanavaisista efekteistä MOSFET-skaalauksessa. Se aiheuttaa säröä myös JFET-vahvistimissa.

kyllästysalueella toimivan MOSFETin poikkileikkaus

vaikutuksen ymmärtämiseksi otetaan ensin käyttöön käsite kanavan nipistäminen. Kanava muodostuu kantajien vetovoimasta porttiin, ja kanavan läpi vedettävä virta on saturaatiotilassa lähes vakio riippumatta tyhjennysjännitteestä. Viemärin lähellä portti ja viemäri kuitenkin yhdessä määrittävät sähkökenttäkuvion. Sen sijaan, että ne virtaisivat kanavassa, ne virtaavat nipistyspisteen takana pinnan alla, mikä on mahdollistanut sen, että sekä viemäri että portti ohjaavat virtaa. Kuvassa oikealla kanava on merkitty katkoviivalla ja heikkenee viemäriä lähestyttäessä, jolloin muodostuneen inversiokerroksen pään ja viemärin (hyppysellinen alue) väliin jää aukko kääntämätöntä piitä.

tyhjennysjännitteen kasvaessa sen Virran hallinta ulottuu edelleen lähdettä kohti, jolloin kääntymätön alue laajenee lähdettä kohti lyhentäen kanavaalueen pituutta, jota kutsutaan kanavapituusmodulaatioksi. Koska vastus on verrannollinen pituuteen, kanavan lyhentäminen vähentää sen vastusta, mikä aiheuttaa virran lisääntymisen ja valuvian lisääntymisen kyllästymisessä toimivalle mosfetille. Vaikutus on sitä voimakkaampi, mitä lyhyempi lähteestä valumaan erottaminen on, sitä syvempi on valumisliitos ja sitä paksumpi oksidieriste.

heikolla inversioalueella kanavapituusmodulaation kaltainen tyhjennyksen vaikutus johtaa huonompaan laitteen sammutuskäyttäytymiseen, jota kutsutaan tyhjennyksen aiheuttamaksi esteen alentamiseksi, tyhjennyksen aiheuttamaksi kynnysjännitteen alentamiseksi.

bipolaarisissa laitteissa vastaava virran lisääntyminen nähdään kohonneen keräilijäjännitteen myötä, joka johtuu emäs-ahtaumasta eli niin sanotusta Early effect-ilmiöstä. Samankaltaisuus voimassa on johtanut termin ” Early effect ”käyttöön myös Mosfeteille, vaihtoehtoisena nimityksenä”kanavapituusmodulaatiolle”.

Vastaa

Sähköpostiosoitettasi ei julkaista.