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如題,這兩個效應都是空乏區往通道延伸,為什麼前者導致閥值電壓下降,後者則是上升 ? 谷歌大神查很久,只有一個老外有問,但是沒看到答案 -- ※ 發信站: 批踢踢實業坊(ptt.cc), 來自: 42.73.25.163 ※ 文章網址: https://www.ptt.cc/bbs/Electronics/M.1474885176.A.C04.html
highcal24: DIBL是因為source端能帳下降使元件更好通造成VT上升 09/26 23:07
highcal24: Body effect 是因為body加電壓使drain端的PN接面逆偏 09/26 23:08
highcal24: 空乏區變大 吃掉channel 使Vt上升 09/26 23:09
crab321: 回應一下樓上H大,抱歉可能是我的描述不夠清楚。 09/28 09:40
crab321: 我記得書上說的DIBL 是因為短通道元件下,DRAIN偏壓增大 09/28 09:42
crab321: 導致DRAIN端的空乏區(相較BODY為逆偏)往通道延伸,並且 09/28 09:43
crab321: 靠近SOURCE 與其相互作用導致SOURCE的能障減低,載子容易 09/28 09:44
crab321: 流通,而降低Vth 09/28 09:44
crab321: BODY EFFECT 則是因為基板相較於SOURCE有一低偏壓Vsb, 09/28 09:47
crab321: 使得基板端費米能階向上抬升,能帶彎曲增大,表示SOURCE 09/28 09:49
crab321: 的空乏區往通道延伸,因為空乏區為帶負電性電荷,因此考 09/28 09:50
crab321: 量電中性,GATE端需要更多正電荷(表示需要更多正偏壓), 09/28 09:51
crab321: 因此Vth增加。 09/28 09:51
crab321: 而我的疑問是,同樣都是空乏區往通道延伸,怎麼造成的影 09/28 09:52
crab321: 響截然不同?? 09/28 09:53
highcal24: 因為DIBL 效應的condition下 Vg和Vd給偏壓 同時會有其 09/28 10:23
highcal24: 他效應發生,而body effect的condition僅需要考量body 09/28 10:24
highcal24: effect的效應,仔細看後 DIBL效應在drain加大電壓後 09/28 10:25
highcal24: 也會有其他效應 09/28 10:25
crab321: 不太懂,BODY EFFECT和DIBL不都是有Vg和Vd,只是前者多了 09/28 11:25
crab321: Vsb的偏壓 09/28 11:25
hoppy0626: DIBL造成drain端depletion region變大 這件事和DIBL並 09/28 19:08
hoppy0626: 非一充要條件 重要的是channel要夠短 造成source端的 09/28 19:08
hoppy0626: energy barrier下降 也就是說 在source端depletion 09/28 19:09
hoppy0626: region是變小的 而body bias則是相反 增加source端的 09/28 19:10
hoppy0626: energy barrier 09/28 19:10
hoppy0626: 重點是在source end的potential barrier或depletion 09/28 19:12
hoppy0626: region 看你喜歡哪一種理解方式 09/28 19:12
crab321: 回應樓上HOPPY大,會有這疑惑是因為在學short channel 09/28 20:26
crab321: effect 時,書上的解釋是因為source & drain 兩端的 09/28 20:26
crab321: space charge region往channel 延伸,因此gate能控制的 09/28 20:27
crab321: inverse charge 變少(剩下梯形區),所以Vth降低。 09/28 20:28
crab321: 為何body effect 同樣source 端 depletion region 往通 09/28 20:30
crab321: 道延伸,反而增加Vth? 09/28 20:31
hoppy0626: 如果是從charge sharing的角度 可能negative body bi 09/29 09:06
hoppy0626: as也會增加channel的depletion region 09/29 09:06
hoppy0626: 應該說垂直方向的depletion也會有影響 09/29 09:28
hoppy0626: 不過DIBL要如何用charge sharing解釋 你說的梯形depl 09/29 09:33
hoppy0626: etion應該是用來解釋Vt roll-off 09/29 09:33
hoppy0626: 我還沒想清楚dibl的解釋 09/29 09:34
hoppy0626: 我個人覺得用potential energy的方式想比較簡單XD 09/29 09:36
crab321: 在施加body bias時造成的source的depletion region延伸, 09/29 10:16
crab321: 不論是水平亦或是垂直方向,region內的電荷都是受Vsb控制 09/29 10:17
crab321: 所以就Vg角度而言,應該就像short channel effect類似, 09/29 10:19
crab321: 可控制inverse charge變少,Vth 應該下降?! 09/29 10:20
hoppy0626: 我指的垂直方向是在gate以下 不是S/D to body 09/29 14:21
hoppy0626: charge sharing model的精神應該是在於用channel中的 09/29 14:28
hoppy0626: depletion charge去找Vt的大小 由於short channel的時 09/29 14:29
hoppy0626: 候 channel裡的depletion charge不完全是被gate所控制 09/29 14:30
hoppy0626: 有一些是SD與channel間的junction depletion 09/29 14:31
hoppy0626: 因此當channel縮短之後 填滿channel depletion的charge 09/29 14:32
hoppy0626: 的量減少 Vt因此降低 然而body bias會造成垂直方向的ch 09/29 14:33
hoppy0626: annel depletion變大 Vt自然也提高了 09/29 14:33
crab321: 感謝,上面一段話幫助我釐清short channel和body effect 09/29 14:59
crab321: 的相異處。 09/29 14:59
crab321: 不過因為不能理解DIBL降低Source的barrier的背後機制,所 09/29 15:01
crab321: 以才嘗試著用charge sharing model 去理解,指可惜好像撞 09/29 15:02
crab321: 牆了....不知道有沒有其他的理解方式?一般書上就只說Vd增 09/29 15:03
crab321: 加,在short channel device,會使得source的potential 09/29 15:04
crab321: barrier 降低,載子更容易跨越,subthreshold current 增 09/29 15:06
crab321: 加.... 09/29 15:07
hoppy0626: DIBL我覺得不難理解 當drain端的電壓高 而且channel 09/29 18:39
hoppy0626: length短的時候 drain端的電場就會通過depletion regio 09/29 18:39
hoppy0626: n 去影響source end barrier 09/29 18:40