♣ 문제 5.6
(답 : (a) COX = 2.3 F/µm, k'n =
µCOX = 126.5 µA/V2
(b) VOV = VGS - Vt = 0.28 V, VGS =
0.98 V, VDSmin = VGS - Vt = 0.28 V
(c) VOV = 0.4 V, VGS = 1.1 V )
(sol)
a) COX = εOX / tOX = (3.9 ×
8.854 × 10-12) / (15 × 10-19) = 2.3 F/µ
m2
∴ COX = 2.3 F/µm2
k'n = µCOX = 550 cm2 / (V S
COX) = 126.5 µA/V2
k'n = 126.5 µA/V2
b) NMOS에서 W/L은 20으로 주어졌고, 과구동전압 VOV = VGS -
Vt
ID = (1/2)µnCOX(W/L)( VGS -
Vt )2 식이 포화영역에서 만족된다
ID = 100 µA 면, 위 식에의해 VGS - Vt =
+- 0.28 V 인데
VGS > Vt 이므로, VGS = 0.28 + 0.7 = 0.98 V
VDSmin는 Pinch Off 일때 이므로 VDSmin = VGS -
Vt = 0.28 V
∴ VOV = VGS - Vt = 0.28 V
VGS = 0.98 V, VDSmin = 0.28 V
c) 작은 순시전압 vDS가 인가되고 VGS가
Vt 보다는 크면
Triode 영역에서 작동하고 ID = µCOX( W / L ) ((VGS-
Vt)VDS - (1/2)V2DS )를 만족한다
이 곡선의 선형저항r = VDS / iD = 1 / gDS = 1 /
(µnCOX (W/L)VOV) = 1000 Ω 식과 조건으로부
터 연립에서 계산하면
∴ VOV = 0.4 V, VGS = VOV +
Vt = 1.1 V