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.
; P0 B1 e% a- f6 ?% m( t, o==========
. S, G6 _9 O  ]: g' V subckt            
element  0:mn1     
model    0:nch.1   
region     Saturati
# ]5 M3 |0 R8 A" P' t) H6 c  id       104.2375u
  ibs      -83.2443a
  ibd       -3.3600f
  vgs        2.0000
- a3 T8 Y% A8 F* N  vds        4.0000
& u% i! z" H( z# j0 B  vbs        0.     
4 H% j, D$ u3 q; g: m! _  vth      766.7090m
* ]; a% I2 K3 H6 f& d# ]  vdsat    950.1667m
  vod        1.2333
) Q8 m/ ~0 n4 X, T4 I  beta     174.5139u
( {" J$ z; m$ }5 ]; q( p9 n0 u===============================
2 u* o7 ]# e+ l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!
- E8 a; B) P0 @+ s8 s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:
+ J+ t& r/ \0 ~" I9 t" n保持vgs不變,再把vds設定為1.2334(>vod),region 依然是staturation;
9 i9 M  r/ r/ S$ b把vds設定為1.2330(<vod),region就是linear;
& L0 L7 c. G: L# F0 V9 u
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
4 n6 C  A& v7 `4 L1 o( s# ]8 i4 [- B發現 用Device model 用 first-order  不考慮短通道效應時
/ o  a2 c! D  v' Y3 qVdsat = 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

但是如果考慮 短通道效應 (second order effect)
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
但Physical上  通道尚未pinch-off  必須要等到 Vds=Vod時 通道才會 Pinch-off.  

5 V) Q- b- S5 I6 a4 F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

0 M( e: r5 L  N) Q; {[ 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.
  i  v  S; {! Q
/ v/ G! e! d  H# _3 _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.