MOSの「スピード」について

質問

ある閾値とある閾値（ex:0.6Vと0.7V）でのスピードを求めたいのですが、アナライザで計測することが出来ない為、実験結果がId-Vg、Id-Vd、Ib-Vgしかありません。

（N型の）閾値減少で高速化するということは分かっているのですが以上の3特性でスピードを求める方法は無いでしょうか？

回答No.2

rabbit_cat

＃１の方の通り、静特性では、ＭＯＳの「スピード」に直接効く、寄生容量とかゲート抵抗とかが見えないので、一般的なスピードの指標（fTとかfmax）を求めることは無理です。

ただ、よくある複数閾値のＭＯＳを選べるプロセスみたいので、例えばHigh VthのMOSとLow VthのＭＯＳの速度を比較したい、ということであれば、基本的にはゲートのドーピング濃度が違うだけで、レイアウトは多分同じでしょうから、寄生容量は同じと思って比較すればいいと思います。
電荷＝電流の積分値を考えて、適当な寄生容量を充電するのにかかる時間を、Id-Vg、Id-Vdのグラフから見積もっていけば一応、どれくらい速くなるかのだいたいの比率くらいは出せるかもしれないですね。

回答No.1

sanori

こんばんは。

「スピード」って何ですか？
単位は　秒　あるいは　秒^(-1)　なのでしょうか？

ご質問文にある３特性は、いずれも静特性ですから、
（しかも、Ｉb はおそらく基板電流のことでしょうから）
Ｖg　をかけてから、どれだけ時間が経過すると、どれだけ Ｉd が増えていくのかは、わかりません。

‘スピード’にはゲート容量が関与します。

また、ＭＯＳの‘スピード’を評価するときは、
そのＭＯＳを使ったリングオシレータの周波数を測って、１ゲート当たりの遅延時間を求める、
などの手法が採られます。

質問者様が、その測定結果から‘スピード’の概念に近いものを算出するとすれば、
（静特性ですけれども）相互コンダクタンス（gm）の最大値（gmmax）ぐらいだと思います。

あと考えるとすれば、単純に、Ｖg＝お好みの電圧 における両者の Ｉd の比を取るとかです。

以上、ご参考になりましたら幸いです。