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问个偏物理的问题,关于如何提高transistor层面的速度

时间:10-02 整理:3721RD 点击:

这个问题不知放哪个版块问好,看来看去只能放到模电版块了。
数电里的gate都是由transistor搭建的,最典型的就是inverter就是由一对pmos和nmos搭建的。
如果单从提高运行速度的角度考虑,数电里在block level就是减小propagation delay,如果不行可以用pipeline来增加throughput.
在gate level 就是对fan out有严格的限制,从而减少gate 的output delay(时钟树参考了这个理论)。
在transistor level就不是很清楚了,nmos的速度比pmos快(用电子做载流子?),那还有其他什么方面什么因素在transistor level(物理层)对速度有很大影响?比如温度对其的影响?
抛砖引玉下,希望论坛大大赐教。

等效成压控电流源,寄生电容
电容就表面积介电常数厚度
压控电流源的gm
但是事实上都是相关的,跟材料doping等等
去问foundry里做工艺的人比较懂

可以参考半导体物理方面的书。载流子迁移率是MOS速度的重要因素,当然还包括各种电容。NMOS的载流子电子比pmos空穴迁移率高一点,在目前工艺掺杂浓度的情况下。载流子迁移率和掺杂浓度好像有一定的正比关系,不太记得了;还和材料相关,这也是为什么砷化镓之类速度更快的原因;然后温度方面大概是温度越高,因为统计学的载流子随机无规则运动更剧烈造成其定向迁移率降低,所以速度降低。具体请参阅书籍,只记得一些,未必是对的。

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