如何抑制载流子的速度饱和

semico_ljj

回复 10# gy118

知道的真多

ygchen2

一点个人理解
1。载流子速度饱和，是载流子在材料中传输的一个基本特性，实质上是在电场很强时载流子平均能量升高，使载流子通过散射损失能量与从电场获取能量差不多快时，载流子漂移速度不再随电场增强而增大，从而达到其漂移速度上限。这个速度被称作饱和速度，而此时的电场强度称为临界电场强度。
2。临界电场强度可以表示为载流子饱和速度与迁移率的比值Ec=vsat/ueff。在MOS管中，高的横向电场会导致载流子有效迁移率减小，但是相应临界电场强度却会增高。（Sodni etal.,1984)
3。在BSIM模型中，由于速度饱和效应导致的器件Ids特性影响因子好像是（1+ueff*Vds/（vsat*L））。所以，就纯粹载流子速度饱和造成的影响讲，横向电场并没有象前面几位讲的那么大，主要还是VDS造成的纵向（载流子漂移方向）电场造成的。当然（VGS-VT）对Ids是有很大影响，但不尽与载流子速度饱和造成的影响有直接关系，更多是因为其对载流子有效迁移率的影响，这个效应在电场远没达到载流子速度饱和前早就表现出来了。

仅供参考。。。

hszgl

一点个人理解
1。载流子速度饱和，是载流子在材料中传输的一个基本特性，实质上是在电场很强时载流子平均能 ...
ygchen2 发表于 2013-6-18 02:55

                               
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   器件级的解释，很到位。BSIM模型毕竟只是模型，并不完整描述物理过程。

Evanpeng

我来谈谈对这个问题的看法，从实际的设计角度。基于bsim模型。

首先，bsim模型是实际测试的高度拟合，是表现实际管子工作的情况。不是什么物理理论，近似拟合。

那么从设计者的角度，当Vgs-Vt大于某一个值时（gm变得constant），管子进入速度饱和区。这个理解是非常practical的，不管vds是什么。

无论是在弱反，中反，还是强反区，都是不存在速度饱和的。因为，当vds足够大时，Substrate Current Body Effect ， ids进入exponential 区。这个区和速度饱和不搭边。由于vds，vdb足够大，此时，寄生diode会影响电流，此时就不是mosfet。

所谓的速度饱和，是和w，和vgs-vth有一次正比关系的区域。因此，速度饱和只和vgs-vth有关。并且器件是mosfet状态，不是jfet 或者diode。

至于在速度饱和区，vds只决定工作在饱和区还是线性去。

lasermod

厉害厉害, 学习了~~

liudawn

回复 12# ygchen2


   散射的存在，导致速度会在某一个值趋于饱和，器件级的解释赞一个~~~那个横向电场和纵向电场是不是有问题。。。个人理解就是Vds影响的吧。。。如果只有栅极电压，没有漏极电压，载流子都不动了，怎么会有饱和捏。。。

hadeheng

thanks.

moonpluto

学习学习