MOSFETS饱和时候的漏极电流公式:
I=(1/2)UnCox(W/L)*(Vgs-Vth)²
式中:
Un:为电子的迁移速率。
Cox:为单位面积栅氧化层电容。
W/L:氧化层宽长比。
Vgs-Vth:为过驱动电压。
早期MOSFET的栅极(gate electrode)使用金属作为其材料,但随著半导体技术的进步,随后MOSFET栅极使用多晶硅取代了金属。
在处理器中,多晶硅栅已经不是主流技术,从英特尔采用45纳米线宽的P1266处理器开始,栅极开始重新使用金属。
今日半导体元件的材料通常以硅(silicon)为首选,但是也有些半导体公司发展出使用其他半导体材料的制程,当中最著名的例如IBM使用硅与锗(germanium)的混合物所发展的硅锗制程(silicon-germanium process,SiGe process)。
但是很多拥有良好电性的半导体材料,如砷化镓(gallium arsenide,GaAs),因为无法在表面长出品质够好的氧化层,所以无法用来制造MOSFET元件。
参考资料来源:百度百科-电子迁移速率
参考资料来源:百度百科-漏极
参考资料来源:百度百科-MOSFET
MOS管(金属氧化物半导体场效应晶体管)的漏极电流通常由以下公式计算:
ID = 0.5 * μn * Cox * [(W / L) * (VGS - Vth)^2]
其中:
ID 代表漏极电流(Drain Current)。
μn 是电子迁移率,反映了电子在半导体中的移动速度。
Cox 是栅极氧化层的电容。
W 是沟道的宽度。
L 是沟道的长度。
VGS 是栅极与源极之间的电压。
Vth 是MOS管的阈值电压。
这个公式的详细解释如下:
漏极电流(ID)是MOS管中的电子流,取决于沟道的尺寸(W 和 L)以及施加在栅极和源极之间的电压(VGS)。
μn 是材料特性,表示电子在半导体中移动的速度。它是MOS管材料的属性,通常在数据手册中提供。
Cox 是栅极氧化层的电容,是电荷储存的能力。同样,这个值通常在数据手册中找得到。
W 和 L 分别是沟道的宽度和长度,它们决定了沟道的截面积。
Vth 是MOS管的阈值电压,代表了MOS管从关闭到打开的电压阈值。
要计算漏极电流,您需要知道这些参数的具体数值。通常,MOS管的数据手册会提供这些值,以便进行精确的计算。请确保您使用正确的数值来计算漏极电流,以获得准确的结果。