本文關(guān)鍵詞： 短溝道 MOSFET 過(guò)剩噪聲 高頻噪聲模型 二端口噪聲網(wǎng)絡(luò)噪聲去嵌　出處：《西南科技大學(xué)》2017年碩士論文　論文類型：學(xué)位論文

【摘要】：短溝道MOSFET因其高集成度、高性能、低功耗和低成本的優(yōu)點(diǎn),被廣泛應(yīng)用于射頻與毫米波集成電路中。作為設(shè)計(jì)CMOS低噪聲電路的基礎(chǔ),不同工藝下其高頻噪聲模型明顯不同,因此新型器件噪聲模型的建立往往都滯后于新型器件的出現(xiàn)。用于高頻領(lǐng)域的CMOS技術(shù)的縮比進(jìn)展表明其最佳的高頻性能已從低中反區(qū)轉(zhuǎn)移至弱反區(qū)。而隨著器件尺寸的縮小,器件高頻過(guò)剩噪聲日益增加,其主要成分主要從熱噪聲轉(zhuǎn)變?yōu)樯⒘Ｔ肼?傳統(tǒng)的長(zhǎng)溝道噪聲模型已不能完全表征器件相關(guān)噪聲。并且短溝道MOSFET噪聲等效模型表征了器件的高頻噪聲特性,利用該模型不僅可以指導(dǎo)電路設(shè)計(jì),而且可以指導(dǎo)芯片制造者做出更高性能的器件。本文重點(diǎn)研究短溝道MOSFET高頻噪聲特性,主要內(nèi)容包括如下幾個(gè)方面:基于40納米MOSFET的器件物理結(jié)構(gòu),并結(jié)合漂移-擴(kuò)散方程和電荷守恒定律,提出了基于物理的高頻漏極電流噪聲模型、感應(yīng)柵極電流噪聲模型及其與漏極電流噪聲的互相關(guān)噪聲模型,以此來(lái)統(tǒng)一表征噪聲從弱反區(qū)到強(qiáng)反區(qū)的頻率與偏置依賴性。通過(guò)將襯底噪聲模型和有效柵極過(guò)載引入高頻噪聲模型中,使得統(tǒng)一模型具有良好的準(zhǔn)確性、連續(xù)性和平滑性。最后,基于短溝道MOSFET高頻等效噪聲電路模型及其四噪聲參數(shù)文獻(xiàn)數(shù)據(jù),利用二端口網(wǎng)絡(luò)噪聲去嵌技術(shù)提取漏極電流噪聲、感應(yīng)柵極電流噪聲和互相關(guān)噪聲的數(shù)據(jù),并通過(guò)與所建模型的仿真數(shù)據(jù)對(duì)比,分析了短溝道MOSFET高頻噪聲的機(jī)理并驗(yàn)證了所建噪聲相關(guān)模型的實(shí)用性和準(zhǔn)確性。
[Abstract]:Short channel MOSFET because of its high integration, high performance, low power consumption and low cost, is widely used in RF and millimeter wave integrated circuits. As the basis for the design of CMOS low noise circuit, the high frequency noise model under different technological conditions were different, so to establish a new model of device noise often lag in the new device. For high frequency CMOS technology on the field scale developments show the best performance of high frequency from low back area transferred to the weak inversion region. With the reduced size of the device, the device of high frequency excess noise increasing, its main component is mainly from the thermal noise into the shot noise, long channel noise the traditional model has been unable to fully characterize the device noise. And short channel MOSFET noise model to characterize the noise characteristics of the device, the model can not only guide the circuit design, and can guide the chip The manufacturer made devices with high performance. This paper focuses on the research of short channel MOSFET high frequency noise characteristics, the main contents are as follows: 40 nano device physics structure based on MOSFET, and combined with the drift diffusion equation and the law of conservation of charge, the high frequency physical drain current noise model based on induced gate current noise the model and the drain current noise cross correlation noise model, in order to offset frequency and unified representation from weak to strong anti noise and anti area. The dependence of the substrate noise model and the effective gate overload the high-frequency noise in the model, the unified model has good accuracy, continuity and smoothness. Finally, the noise equivalent circuit of MOSFET high frequency model of short channel and four noise parameters based on literature data, using the two port network to block noise extraction of drain current induced gate current noise. The noise and cross-correlation noise data are analyzed, and the mechanism of short channel MOSFET high frequency noise is analyzed by comparing with the simulation data of the built model, and the practicability and accuracy of the noise correlation model is verified.

【學(xué)位授予單位】：西南科技大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2017
【分類號(hào)】：TN386

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本文編號(hào)：1527216