CARACTERIZAÇÃO ELÉTRICA DE ESPELHOS DE CORRENTE BASEADOS EM TRANSISTORES GC SOI MOSFET EM...
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CARACTERIZAÇÃO ELÉTRICA DE ESPELHOSCARACTERIZAÇÃO ELÉTRICA DE ESPELHOSDE CORRENTE BASEADOS EM TRANSISTORESDE CORRENTE BASEADOS EM TRANSISTORES
GC SOI MOSFET EM FUNÇÃO DA GC SOI MOSFET EM FUNÇÃO DA TEMPERATURATEMPERATURA
Aluno: Renato Silva FerreiraAluno: Renato Silva FerreiraOrientador: Marcelo Antonio PavanelloOrientador: Marcelo Antonio Pavanello
EXAME DE QUALIFICAÇÃOEXAME DE QUALIFICAÇÃO
Laboratório de Sistemas IntegráveisLaboratório de Sistemas Integráveis
Universidade de São PauloUniversidade de São Paulo Grupo SOI - CMOSGrupo SOI - CMOS
1 - 1 - OBJETIVOOBJETIVO
2 - 2 - CONCEITOS BÁSICOSCONCEITOS BÁSICOS
3 - 3 - RESULTADOS SIMULADOSRESULTADOS SIMULADOS
4 - 4 - RESULTADOS EXPERIMENTAISRESULTADOS EXPERIMENTAIS
5 - 5 - CONCLUSÃOCONCLUSÃO
6 - 6 - PROPOSTA DE CONTINUAÇÃOPROPOSTA DE CONTINUAÇÃO
SUMÁRIOSUMÁRIO
Este trabalho faz um estudo comparativo do Este trabalho faz um estudo comparativo do
comportamento de Espelhos de Corrente comportamento de Espelhos de Corrente
fabricados com transistores GC SOI MOSFET e fabricados com transistores GC SOI MOSFET e
SOI MOSFET Convencionais. SOI MOSFET Convencionais.
Para tanto são estudados o descasamento, o Para tanto são estudados o descasamento, o
desempenho do espelhamento e a resistência de desempenho do espelhamento e a resistência de
saída destes Espelhos de Corrente. saída destes Espelhos de Corrente.
OBJETIVOOBJETIVO
Perfil transversal de um Perfil transversal de um
transistor SOI MOSFET transistor SOI MOSFET
Convencional de canal n. Convencional de canal n.
Apresentando os Apresentando os
eletrodos: de porta (Veletrodos: de porta (VGFGF) )
e substrato (Ve substrato (VGBGB), e as ), e as
espessuras: da camada espessuras: da camada
de silício (tde silício (tSiSi), do óxido ), do óxido
de porta (tde porta (toxfoxf) e do óxido ) e do óxido
enterrado (tenterrado (toxboxb). ).
São indicadas também São indicadas também
as três interfaces de Si-as três interfaces de Si-
SiOSiO22 da estrutura. da estrutura.
CONCEITOS BÁSICOSCONCEITOS BÁSICOS
SOI MOSFET ConvencionalSOI MOSFET Convencional
(VGF)
(VGB)
toxf
tSi
toxb
1ª Interface
2ª Interface
3ª Interface
Tipos de Transistores SOI MOSFET.Tipos de Transistores SOI MOSFET.
• SOI MOSFET de camada espessa:SOI MOSFET de camada espessa:Para o caso de Para o caso de ttSiSi >> 2.x 2.x
dmaxdmax
““Parcialmente Depletado”Parcialmente Depletado”
• SOI MOSFET de camada fina:SOI MOSFET de camada fina:Para o caso de Para o caso de ttSiSi << x xdmaxdmax
““Totalmente Depletado”Totalmente Depletado”
• SOI MOSFET de camada média:SOI MOSFET de camada média:Para o caso de Para o caso de xxdmaxdmax << t tSiSi << 2.x 2.x
dmaxdmax
CONCEITOS BÁSICOSCONCEITOS BÁSICOSSOI MOSFET ConvencionalSOI MOSFET Convencional
Tensão de LimiarTensão de Limiar
CONCEITOS BÁSICOSCONCEITOS BÁSICOSSOI MOSFET ConvencionalSOI MOSFET Convencional
Modelo
Experimental
0 V2ª interface invertida
2ª interface acumulada
totalmente depletada
VGB
VthF
Logo, para VLogo, para VGB,acc2GB,acc2 < V < V
GBGB < V < VGB,inv2GB,inv2 (a situação em que a (a situação em que a
segunda interface está em depleção) : segunda interface está em depleção) :
2,2,12,1 accGBGBoxbSioxf
oxbSiaccthdeplth VV
CCC
CCVV
CONCEITOS BÁSICOSCONCEITOS BÁSICOSSOI MOSFET ConvencionalSOI MOSFET Convencional
GC SOI MOSFETGC SOI MOSFETPerfil transversal de um Perfil transversal de um
transistor GC SOI transistor GC SOI
MOSFET de canal n. MOSFET de canal n.
Apresentando os Apresentando os
eletrodos, as eletrodos, as
espessuras, as espessuras, as
interfaces e o interfaces e o
comprimento de comprimento de
máscara da porta (L) e a máscara da porta (L) e a
dopagem gradual da dopagem gradual da
região do canal. região do canal.
LLLDLD é o comprimento da é o comprimento da
região do canal com região do canal com
dopagem reduzida.dopagem reduzida.
• Aumento da Corrente de DrenoAumento da Corrente de Dreno
• Aumento da Transcondutância MáximaAumento da Transcondutância Máxima
• Reduzida Modulação do Comprimento de CanalReduzida Modulação do Comprimento de Canal
• Reduzida Condutância de SaídaReduzida Condutância de Saída
• Aumento da Tensão EarlyAumento da Tensão Early
• Aumento da Tensão de Ruptura de Dreno, que Aumento da Tensão de Ruptura de Dreno, que
reduz o efeito bipolar parasitário da estrutura GC.reduz o efeito bipolar parasitário da estrutura GC.
CONCEITOS BÁSICOSCONCEITOS BÁSICOS SOI MOSFET ConvencionalSOI MOSFET Convencional
GC SOI MOSFETGC SOI MOSFET
Vantagens do GC SOIVantagens do GC SOI
CONCEITOS BÁSICOSCONCEITOS BÁSICOSSOI MOSFET ConvencionalSOI MOSFET Convencional
GC SOI MOSFETGC SOI MOSFETVantagens do GC SOIVantagens do GC SOI
Efeito da TemperaturaEfeito da Temperatura
O aumento da temperatura afeta diretamente a O aumento da temperatura afeta diretamente a
concentração intrínseca de portadores, de acordo com concentração intrínseca de portadores, de acordo com
a expressão:a expressão:
Tk
Eg
i eTn 22316109,3
Assim, a elevação de nAssim, a elevação de nii com a temperatura reflete em com a temperatura reflete em
uma diminuição do potencial de Fermi (uma diminuição do potencial de Fermi (FF): ):
i
afF n
N
q
Tkln
CONCEITOS BÁSICOSCONCEITOS BÁSICOSSOI MOSFET ConvencionalSOI MOSFET Convencional
GC SOI MOSFETGC SOI MOSFETVantagens do GC SOIVantagens do GC SOI
Efeito da TemperaturaEfeito da Temperatura
Um outro efeito Um outro efeito
decorrente do decorrente do
aumento de naumento de nii com com
a temperatura é a a temperatura é a
redução das redução das
profundidades de profundidades de
depleção da depleção da
primeira e segunda primeira e segunda
interfaceinterface
Potencial de Fermi ePotencial de Fermi eConcentração IntrínsecaConcentração Intrínseca
CONCEITOS BÁSICOSCONCEITOS BÁSICOSSOI MOSFET ConvencionalSOI MOSFET Convencional
GC SOI MOSFETGC SOI MOSFETVantagens do GC SOIVantagens do GC SOI
Efeito da TemperaturaEfeito da Temperatura
Ao elevar a Ao elevar a
temperatura em temperatura em
transistores SOI de transistores SOI de
camada fina camada fina
totalmente depletado, totalmente depletado,
ocorre a diminuição ocorre a diminuição
da máxima largura de da máxima largura de
depleção, depleção,
desacoplando-a. Logo desacoplando-a. Logo
o transistor deixa de o transistor deixa de
ser totalmente ser totalmente
depletado acima depletado acima
dessa temperatura dessa temperatura
crítica Tcrítica TKK. .
0 50 100 150 200 250
1,6 1,4 1,2 1,0 0,8 0,6 0,4
Ten
são
de L
imia
r (V
th1) MOS
convencional
SOI totalmente depletado
Temperatura (oC)
Colinge, J.P. Colinge, J.P. Silicon-on-insulator technology: materials to VLSI,Silicon-on-insulator technology: materials to VLSI,22ndnd Edition Edition. Massachusetts: Kluwer Academic Publishers, 2000.. Massachusetts: Kluwer Academic Publishers, 2000.
Temperatura CríticaTemperatura Crítica
CONCEITOS BÁSICOSCONCEITOS BÁSICOSSOI MOSFET ConvencionalSOI MOSFET Convencional
GC SOI MOSFETGC SOI MOSFETVantagens do GC SOIVantagens do GC SOI
Efeito da TemperaturaEfeito da Temperatura
Observa-se que para Observa-se que para
temperaturas abaixo temperaturas abaixo
de Tde TK K (241°C) os (241°C) os
dispositivos GC SOI dispositivos GC SOI
MOSFET não sofrem MOSFET não sofrem
degradação degradação
significativa da tensão significativa da tensão
de limiar com o de limiar com o
aumento da relação aumento da relação
LLLDLD/L. /L. Galeti, M. Galeti, M. Análise do funcionamento de dispositivos GC SOI MOSFETAnálise do funcionamento de dispositivos GC SOI MOSFETem altas temperatures.em altas temperatures. Dissertação (Mestrado) – Escola Politécnica, Dissertação (Mestrado) – Escola Politécnica,Universidade de São Paulo. São Paulo – Brasil, 2003. Universidade de São Paulo. São Paulo – Brasil, 2003.
0,0 0,2 0,4 0,6 0,8-0,6
-0,4
-0,2
0,0
0,2
0,4
0,6
0,8
30oC
100oC
200oC
300oC
Vth
F [V
]
LLD
/L
Tensão de LimiarTensão de Limiar
CONCEITOS BÁSICOSCONCEITOS BÁSICOSSOI MOSFET ConvencionalSOI MOSFET Convencional
GC SOI MOSFETGC SOI MOSFETVantagens do GC SOIVantagens do GC SOI
Efeito da TemperaturaEfeito da Temperatura
Em um dispositivo Em um dispositivo
SOI MOSFET SOI MOSFET
totalmente depletado totalmente depletado
a variação da a variação da
inclinação de inclinação de
sublimiar com a sublimiar com a
temperatura não é temperatura não é
linear. linear.
Galeti, M.; Pavanello, M. A.; Martino, J. A. Galeti, M.; Pavanello, M. A.; Martino, J. A. Behavior of graded-channelBehavior of graded-channelfully depleted SOI NMOSFET at high temperatures.fully depleted SOI NMOSFET at high temperatures. MicroeletronicMicroeletronicTechnology and Devices – SBMICROTechnology and Devices – SBMICRO, v. 2002-8, p. 342-350, 2002., v. 2002-8, p. 342-350, 2002.
Inclinação de SublimiarInclinação de Sublimiar
0 50 100 150 200 250 3000.0
0.2
0.4
Conventional FD SOI GC SOI Devices
Slo
pe [V
/dec
]
Temperature oC
CONCEITOS BÁSICOSCONCEITOS BÁSICOSSOI MOSFET ConvencionalSOI MOSFET Convencional
GC SOI MOSFETGC SOI MOSFETVantagens do GC SOIVantagens do GC SOI
Efeito da TemperaturaEfeito da Temperatura
MobilidadeMobilidade
Um modelo simples e clássico da mobilidade, que inclui Um modelo simples e clássico da mobilidade, que inclui
o efeito da temperatura e as resistências de fonte e o efeito da temperatura e as resistências de fonte e
dreno:dreno:
10 1
1
thGFRn VV
Com a elevação da temperatura temos a diminuição na Com a elevação da temperatura temos a diminuição na
mobilidade para baixo campo elétrico e um aumento da mobilidade para baixo campo elétrico e um aumento da
resistência série de fonte e dreno. resistência série de fonte e dreno.
m
K
T
2732730 L
WRC SDoxfR
02
CONCEITOS BÁSICOSCONCEITOS BÁSICOSSOI MOSFET ConvencionalSOI MOSFET Convencional
GC SOI MOSFETGC SOI MOSFETVantagens do GC SOIVantagens do GC SOI
Efeito da TemperaturaEfeito da Temperatura
MobilidadeMobilidade
Temperatura (oC)
SOI MOSFET canal n () e canal p ()
Gentinne, B. Gentinne, B. A study of potencial of SOI technology for analogA study of potencial of SOI technology for analogapplications.applications. Tese (Doutorado) – Laboratoire de MicroélectroniqueTese (Doutorado) – Laboratoire de MicroélectroniqueFaculte dês Sciences Appliquées, Université Catholique de Louvain,Faculte dês Sciences Appliquées, Université Catholique de Louvain,Louvain-La-Neuve – Bélgica, 1996. Louvain-La-Neuve – Bélgica, 1996.
Por mais que a Por mais que a
resistência série resistência série
aumente, a redução de aumente, a redução de
00 é predominante, é predominante,
levando uma redução do levando uma redução do
coeficiente coeficiente RR. Logo o . Logo o
termo (termo (++RR) diminui ) diminui
com o aumento da com o aumento da
temperatura, atenuando temperatura, atenuando
a redução da mobilidade a redução da mobilidade
efetiva (efetiva (nn) )
CONCEITOS BÁSICOSCONCEITOS BÁSICOSSOI MOSFET ConvencionalSOI MOSFET Convencional
GC SOI MOSFETGC SOI MOSFETVantagens do GC SOIVantagens do GC SOI
Efeito da TemperaturaEfeito da Temperatura
Ponto Invariante com a Ponto Invariante com a Temperatura (ZTC)Temperatura (ZTC)
Existe um valor da tensão aplicada na porta Existe um valor da tensão aplicada na porta
(V(VGFGF) para o qual a corrente de dreno (I) para o qual a corrente de dreno (IDSDS) ) nãonão sofre sofre
variação com a temperatura, devido aos mecanismos variação com a temperatura, devido aos mecanismos
de compensação entre o aumento da corrente de de compensação entre o aumento da corrente de
sublimiar e a redução da mobilidade com o aumento da sublimiar e a redução da mobilidade com o aumento da
temperatura. Este ponto (temperatura. Este ponto (Zero Temperature CoeficientZero Temperature Coeficient, ,
ZTC) ocorre quando os transistores operam no regime ZTC) ocorre quando os transistores operam no regime
de saturação. de saturação.
CONCEITOS BÁSICOSCONCEITOS BÁSICOSSOI MOSFET ConvencionalSOI MOSFET Convencional
GC SOI MOSFETGC SOI MOSFETVantagens do GC SOIVantagens do GC SOI
Efeito da TemperaturaEfeito da Temperatura
Ponto Invariante com a Ponto Invariante com a Temperatura (ZTC)Temperatura (ZTC)
0,0 0,5 1,0 1,5 2,0 2,50
5
10
15
20
25
30
35
40
45
VDS
= 0,1VV
GB= 0V
VZTC
ZTC
50 oC
100 oC
150 oC
200 oC
250 oC
300 oC
I DS [
A]
VGF
[V]
Galeti, M. Galeti, M. Análise do funcionamento de dispositivos GC SOI MOSFETAnálise do funcionamento de dispositivos GC SOI MOSFETem altas temperatures.em altas temperatures. Dissertação (Mestrado) – Escola Politécnica, Dissertação (Mestrado) – Escola Politécnica,Universidade de São Paulo. São Paulo – Brasil, 2003. Universidade de São Paulo. São Paulo – Brasil, 2003.
Espelhos de Corrente (Espelhos de Corrente (Current MirrorCurrent Mirror, CM) , CM)
são blocos analógicos utilizados para polarizar os são blocos analógicos utilizados para polarizar os
diversos ramos de um circuito ou apresentar-se diversos ramos de um circuito ou apresentar-se
como carga ativa como carga ativa
CONCEITOS BÁSICOSCONCEITOS BÁSICOSSOI MOSFET ConvencionalSOI MOSFET Convencional
GC SOI MOSFETGC SOI MOSFETVantagens do GC SOIVantagens do GC SOIEfeito da TemperaturaEfeito da TemperaturaEspelho de CorrenteEspelho de Corrente
A função do Espelho de Corrente consiste no A função do Espelho de Corrente consiste no
fornecimento de uma corrente de saída (Ifornecimento de uma corrente de saída (IDSoutDSout), ),
semelhante a corrente de entrada (Isemelhante a corrente de entrada (IDSinDSin), para ), para
qualquer tensão aplicada no dreno (Vqualquer tensão aplicada no dreno (VDSoutDSout) do ) do
transistor de saída (Qtransistor de saída (Q22), contanto que as ), contanto que as
dimensões dos transistores de entrada e saída dimensões dos transistores de entrada e saída
sejam idênticas, isto é, a razão sejam idênticas, isto é, a razão P=IP=IDSoutDSout/I/IDSinDSin deve deve
ser mais próximo possível da unidade ser mais próximo possível da unidade
CONCEITOS BÁSICOSCONCEITOS BÁSICOSSOI MOSFET ConvencionalSOI MOSFET Convencional
GC SOI MOSFETGC SOI MOSFETVantagens do GC SOIVantagens do GC SOIEfeito da TemperaturaEfeito da Temperatura
Espelho de CorrenteEspelho de Corrente
Uma operação precisa de um Espelho de Uma operação precisa de um Espelho de
Corrente depende fortemente do descasamento do Corrente depende fortemente do descasamento do
par de transistores utilizado.par de transistores utilizado.
O descasamento pode ser analisado O descasamento pode ser analisado
separando-o em descasamento causado por separando-o em descasamento causado por
parâmetros tecnológicos e/ou por parâmetros parâmetros tecnológicos e/ou por parâmetros
geométricos.geométricos.
CONCEITOS BÁSICOSCONCEITOS BÁSICOSSOI MOSFET ConvencionalSOI MOSFET Convencional
GC SOI MOSFETGC SOI MOSFETVantagens do GC SOIVantagens do GC SOIEfeito da TemperaturaEfeito da Temperatura
Espelho de CorrenteEspelho de CorrenteDescasamentoDescasamento
CONCEITOS BÁSICOSCONCEITOS BÁSICOSSOI MOSFET ConvencionalSOI MOSFET Convencional
GC SOI MOSFETGC SOI MOSFETVantagens do GC SOIVantagens do GC SOIEfeito da TemperaturaEfeito da Temperatura
Espelho de CorrenteEspelho de Corrente
DescasamentoDescasamento
A diferença da razão de aspecto (W/LA diferença da razão de aspecto (W/Leffeff) entre ) entre
o transistor de entrada e saída, ocasionada por um o transistor de entrada e saída, ocasionada por um desalinhamento de máscaras ou uma difusão desalinhamento de máscaras ou uma difusão lateral.lateral.
Parâmetro TecnológicoParâmetro Tecnológico
Parâmetro GeométricoParâmetro Geométrico
A corrente é proporcional à (VA corrente é proporcional à (VGFGF-V-Vth1th1))
22 na na
saturação, qualquer variação de saturação, qualquer variação de VVth1th1 significará em significará em
alterações na corrente. Ocorre descasamento alterações na corrente. Ocorre descasamento também por modulação do comprimento de canal também por modulação do comprimento de canal (() devido à queda de tensão no dreno.) devido à queda de tensão no dreno.
Esses três diferentes efeitos combinados são Esses três diferentes efeitos combinados são expressos por:expressos por:
CONCEITOS BÁSICOSCONCEITOS BÁSICOSSOI MOSFET ConvencionalSOI MOSFET Convencional
GC SOI MOSFETGC SOI MOSFETVantagens do GC SOIVantagens do GC SOIEfeito da TemperaturaEfeito da Temperatura
Espelho de CorrenteEspelho de Corrente
DescasamentoDescasamento
DSthGF
th
eff
eff
DSin
DS VVV
V
LW
LW
I
I
1
12
Parâmetro TecnológicoParâmetro Geométrico
Para uma dada corrente de entrada, o Espelho de Para uma dada corrente de entrada, o Espelho de
Corrente deve possibilitar o espelhamento sem Corrente deve possibilitar o espelhamento sem
distorção do sinal de entrada, com um intervalo distorção do sinal de entrada, com um intervalo
máximo de amplitudes para a corrente de saída. máximo de amplitudes para a corrente de saída.
Com isto, é possível diminuir as tensões de saída, Com isto, é possível diminuir as tensões de saída,
garantindo ainda o comportamento do garantindo ainda o comportamento do
espelhamento da corrente de entrada na corrente espelhamento da corrente de entrada na corrente
de saída. de saída.
CONCEITOS BÁSICOSCONCEITOS BÁSICOSSOI MOSFET ConvencionalSOI MOSFET Convencional
GC SOI MOSFETGC SOI MOSFETVantagens do GC SOIVantagens do GC SOIEfeito da TemperaturaEfeito da Temperatura
Espelho de CorrenteEspelho de CorrenteDescasamentoDescasamento
Excursão de SaídaExcursão de Saída
Um parâmetro tecnológico que melhor demonstra o Um parâmetro tecnológico que melhor demonstra o
comportamento da excursão de saída é a comportamento da excursão de saída é a
resistência de saída (Rresistência de saída (ROUTPUTOUTPUT), que pode ser ), que pode ser
expressa por: expressa por:
CONCEITOS BÁSICOSCONCEITOS BÁSICOSSOI MOSFET ConvencionalSOI MOSFET Convencional
GC SOI MOSFETGC SOI MOSFETVantagens do GC SOIVantagens do GC SOIEfeito da TemperaturaEfeito da Temperatura
Espelho de CorrenteEspelho de CorrenteDescasamentoDescasamento
Excursão de SaídaExcursão de Saída
Doutg
1ROUTPUT
ggDoutDout é a condutância de dreno do transistor da é a condutância de dreno do transistor da
saída do Espelho de Corrente: saída do Espelho de Corrente: EA
DSoutDout V
Ig
Resistência de SaídaResistência de Saída
CONCEITOS BÁSICOSCONCEITOS BÁSICOSSOI MOSFET ConvencionalSOI MOSFET Convencional
GC SOI MOSFETGC SOI MOSFETVantagens do GC SOIVantagens do GC SOIEfeito da TemperaturaEfeito da Temperatura
Espelho de CorrenteEspelho de CorrenteDescasamentoDescasamento
Excursão de SaídaExcursão de Saída
VVDS (GC SOI MOSFET)DS (GC SOI MOSFET) X X VVDS (Convencional)DS (Convencional)
Para o pior caso Para o pior caso
da excursão de da excursão de
saída dos saída dos
transistores GC transistores GC
SOI, tem-se SOI, tem-se
melhores melhores
resultados, do que resultados, do que
o melhor caso da o melhor caso da
excursão de saída excursão de saída
do SOI do SOI
Convencional.Convencional.
Foram utilizados os simuladores T-SUPREM4 Foram utilizados os simuladores T-SUPREM4
e MEDICI. Do simulador TSUPREM-4 obtém-se o e MEDICI. Do simulador TSUPREM-4 obtém-se o
arquivo contendo o transistor individual, o qual é arquivo contendo o transistor individual, o qual é
então convertido para o formato MEDICI. Em então convertido para o formato MEDICI. Em
seguida, utilizando o módulo de circuitos do seguida, utilizando o módulo de circuitos do
simulador MEDICI, é possível simular um circuito simulador MEDICI, é possível simular um circuito
Espelho de Corrente. Espelho de Corrente.
RESULTADOS SIMULADOSRESULTADOS SIMULADOS
Características da SimulaçãoCaracterísticas da Simulação
Utilizou-se, para este estudo, Espelhos de Utilizou-se, para este estudo, Espelhos de
Corrente fabricados com transistores SOI Corrente fabricados com transistores SOI
Convencionais de L=2Convencionais de L=2m e L=1m e L=1m., e transistores m., e transistores
GC SOI de L=2GC SOI de L=2m com razões Lm com razões LLDLD/L de 0,1; 0,2; /L de 0,1; 0,2;
0,3; 0,4; 0,5. 0,3; 0,4; 0,5.
RESULTADOS SIMULADOSRESULTADOS SIMULADOSCaracterísticas da SimulaçãoCaracterísticas da Simulação
ttSiSi=90nm; =90nm;
ttoxfoxf=30nm; =30nm;
ttoxboxb=400nm; =400nm;
W=18W=18m; m;
NNabab=1.10=1.101515cmcm-3-3; ;
NNafaf=1.10=1.101717cmcm-3-3. .
RESULTADOS SIMULADOSRESULTADOS SIMULADOSCaracterísticas da SimulaçãoCaracterísticas da Simulação
Comprimento Efetivo de CanalComprimento Efetivo de Canal
RESULTADOS SIMULADOSRESULTADOS SIMULADOSCaracterísticas da SimulaçãoCaracterísticas da Simulação
Tensão de LimiarTensão de Limiar
A partir dos dados A partir dos dados
obtidos na tabela é obtidos na tabela é
possível observar o possível observar o
decréscimo da tensão de decréscimo da tensão de
limiar com o aumento da limiar com o aumento da
temperatura, devido temperatura, devido
aumento da aumento da
concentração intrínsecaconcentração intrínseca,,
que diminui o potencial que diminui o potencial
de Fermi.de Fermi.
RESULTADOS SIMULADOSRESULTADOS SIMULADOSCaracterísticas da SimulaçãoCaracterísticas da Simulação
Tensão de LimiarTensão de Limiar
Efeito da Temperatura em IEfeito da Temperatura em IDSoutDSout
RESULTADOS SIMULADOSRESULTADOS SIMULADOSCaracterísticas da SimulaçãoCaracterísticas da Simulação
Tensão de LimiarTensão de Limiar
Efeito da Temperatura em IEfeito da Temperatura em IDSoutDSout
OO dispositivo GC SOI dispositivo GC SOI
com Lcom LLDLD/L=0,1 não /L=0,1 não
apresenta a mesma apresenta a mesma
tendência dos demais tendência dos demais
transistores GC SOI, transistores GC SOI,
devido uma má devido uma má
formação da região formação da região
menos dopadamenos dopada. O. Ouu
ocorreu difusão lateral, ocorreu difusão lateral,
após o processo de I.I. após o processo de I.I.
para ajuste da tensão para ajuste da tensão
de limiar.de limiar.
300K300K
RESULTADOS SIMULADOSRESULTADOS SIMULADOSCaracterísticas da SimulaçãoCaracterísticas da Simulação
Tensão de LimiarTensão de Limiar
Efeito da Temperatura em IEfeito da Temperatura em IDSoutDSout
AA redução da corrente redução da corrente
de dreno do transistor de dreno do transistor
da saída do circuito da saída do circuito
Espelho de Corrente Espelho de Corrente
com o aumento da com o aumento da
temperatura, devido temperatura, devido
principalmente ao efeito principalmente ao efeito
da temperatura sobre a da temperatura sobre a
mobilidade dos elétrons, mobilidade dos elétrons,
que diminui ao elevar-se que diminui ao elevar-se
a temperatura a temperatura
OO comportamento ruim comportamento ruim
da corrente de dreno do da corrente de dreno do
transistor de saída do transistor de saída do
Espelho de Corrente Espelho de Corrente
fabricado com SOI fabricado com SOI
Convencional de Convencional de
L=1L=1m, m, ocorre ocorre devido devido
aos efeitos de canal aos efeitos de canal
curtocurto..
373K373K
RESULTADOS SIMULADOSRESULTADOS SIMULADOSCaracterísticas da SimulaçãoCaracterísticas da Simulação
Tensão de LimiarTensão de Limiar
Efeito da Temperatura em IEfeito da Temperatura em IDSoutDSout
A mesma tendência A mesma tendência
de decréscimo da de decréscimo da
corrente de dreno corrente de dreno
com a elevação da com a elevação da
temperatura é temperatura é
observada.observada.
473K473K
RESULTADOS SIMULADOSRESULTADOS SIMULADOSCaracterísticas da SimulaçãoCaracterísticas da Simulação
Tensão de LimiarTensão de LimiarEfeito da Temperatura em IEfeito da Temperatura em IDSoutDSoutTensão de SaturaçãoTensão de Saturação
RESULTADOS SIMULADOSRESULTADOS SIMULADOSCaracterísticas da SimulaçãoCaracterísticas da Simulação
Tensão de LimiarTensão de LimiarEfeito da Temperatura em IEfeito da Temperatura em IDSoutDSout
Tensão de SaturaçãoTensão de Saturação
O primeiro pico positivo O primeiro pico positivo
define o início da define o início da
saturação do transistor saturação do transistor
de saída, ou seja, Vde saída, ou seja, VDSoutDSout
igual à tensão de igual à tensão de
saturação do dreno saturação do dreno
(V(VDSsatDSsat). ).
O segundo pico, o O segundo pico, o
negativo, define o início negativo, define o início
do efeito bipolar do efeito bipolar
parasitário, portanto, parasitário, portanto,
onde Vonde VDSoutDSout é igual a é igual a
tensão de ruptura de tensão de ruptura de
dreno na curva Idreno na curva IDsoutDsout x x
VVDSoutDSout. .
Através da diferença de Através da diferença de
VVDSoutDSout destes dois picos destes dois picos
tem-se a variação da tem-se a variação da
excursão de saídaexcursão de saída::
VVDS (Convencional)DS (Convencional)
SOI ConvencionalSOI Convencional
RESULTADOS SIMULADOSRESULTADOS SIMULADOSCaracterísticas da SimulaçãoCaracterísticas da Simulação
Tensão de LimiarTensão de LimiarEfeito da Temperatura em IEfeito da Temperatura em IDSoutDSout
Tensão de SaturaçãoTensão de Saturação
OO primeiro pico positivo primeiro pico positivo
refere-se à tensão de refere-se à tensão de
saturação da região do saturação da região do
canal do transistor de canal do transistor de
saída GC SOI MOSFET saída GC SOI MOSFET
mais dopada, definida mais dopada, definida
como Lcomo LHDHD ..
OO segundo pico positivo segundo pico positivo
refere-se à tensão de refere-se à tensão de
saturação da região do saturação da região do
canal do transistor de canal do transistor de
saída GC SOI MOSFET saída GC SOI MOSFET
menos dopada, também menos dopada, também
conhecida de Lconhecida de LLDLD ..
O fim da excursão de O fim da excursão de
saída é definida da saída é definida da
mesma maneira do SOI mesma maneira do SOI
Convencional, sendo Convencional, sendo
onde se inicia o efeito onde se inicia o efeito
bipolar parasitário, bipolar parasitário,
quando Vquando VDSoutDSout é igual a é igual a
tensão de ruptura de tensão de ruptura de
dreno na curva Idreno na curva IDsoutDsout x x
VVDSoutDSout. .
GC SOI MOSFETGC SOI MOSFET
Para obtenção da tensão Early foi utilizado o Para obtenção da tensão Early foi utilizado o
método de regressão linear da curva da corrente de método de regressão linear da curva da corrente de
dreno do transistor de saída do Espelho de dreno do transistor de saída do Espelho de
Corrente (ICorrente (IDSoutDSout) em função da tensão aplicada ao ) em função da tensão aplicada ao
dreno do mesmo transistor no circuito (Vdreno do mesmo transistor no circuito (VDSoutDSout), no ), no
intervalo de 0,75 intervalo de 0,75 V VDSoutDSout 1,5V, variando-se a 1,5V, variando-se a
temperatura de 300K, 373K e 473K.temperatura de 300K, 373K e 473K.
RESULTADOS SIMULADOSRESULTADOS SIMULADOSCaracterísticas da SimulaçãoCaracterísticas da Simulação
Tensão de LimiarTensão de LimiarEfeito da Temperatura em IEfeito da Temperatura em IDSoutDSout
Tensão de SaturaçãoTensão de SaturaçãoTensão Early do Tensão Early do Transistor de SaídaTransistor de Saída
RESULTADOS SIMULADOSRESULTADOS SIMULADOSCaracterísticas da SimulaçãoCaracterísticas da Simulação
Tensão de LimiarTensão de LimiarEfeito da Temperatura em IEfeito da Temperatura em IDSoutDSout
Tensão de SaturaçãoTensão de Saturação
Tensão Early do Transistor de SaídaTensão Early do Transistor de Saída
UUm ponto máximo para m ponto máximo para
VVEAEA, , ocoocorre com rre com
LLLDLD/L=0,4. /L=0,4.
Para valores superiores Para valores superiores
de Lde LLDLD/L, a tensão Early /L, a tensão Early
tende a degradar-se nos tende a degradar-se nos
transistores GC SOI, transistores GC SOI,
devido à redução do devido à redução do
comprimento efetivo de comprimento efetivo de
canalcanal..
Nota-se Nota-se que os que os
transistores de saída do transistores de saída do
circuito circuito nãonão sofrem sofrem
variação significativa na variação significativa na
tensão Early com a tensão Early com a
temperatura, temperatura,
concordando com o concordando com o
mencionado na mencionado na
literatura.literatura.
NNos dispositivos GC os dispositivos GC
SOI, conforme se SOI, conforme se
aumenta à relação Laumenta à relação LLDLD/L /L
e conseqüentemente e conseqüentemente
reduz-se o comprimento reduz-se o comprimento
efetivo do canal, obtém-efetivo do canal, obtém-
se uma elevação de Vse uma elevação de VEAEA, ,
devido à estrutura de devido à estrutura de
canal gradual. canal gradual.
Embora, a tensão de saturação Embora, a tensão de saturação seja seja maior nos maior nos
transistores de saída fabricados com GC SOI, transistores de saída fabricados com GC SOI,
principalmente ao se elevar o valor da razão Lprincipalmente ao se elevar o valor da razão LLDLD/L, /L,
a tensão de ruptura de dreno também é maior, a tensão de ruptura de dreno também é maior,
fazendo com que fazendo com que VVDSoutDSout torne-se maior nos torne-se maior nos
Espelhos de Corrente utilizando GC SOIEspelhos de Corrente utilizando GC SOI..
RESULTADOS SIMULADOSRESULTADOS SIMULADOSCaracterísticas da SimulaçãoCaracterísticas da Simulação
Tensão de LimiarTensão de LimiarEfeito da Temperatura em IEfeito da Temperatura em IDSoutDSout
Tensão de SaturaçãoTensão de SaturaçãoTensão Early do Transistor de SaídaTensão Early do Transistor de Saída
Excursão de SaídaExcursão de Saída
RESULTADOS SIMULADOSRESULTADOS SIMULADOSCaracterísticas da SimulaçãoCaracterísticas da Simulação
Tensão de LimiarTensão de LimiarEfeito da Temperatura em IEfeito da Temperatura em IDSoutDSout
Tensão de SaturaçãoTensão de SaturaçãoTensão Early do Transistor de SaídaTensão Early do Transistor de Saída
Excursão de SaídaExcursão de Saída
OObserva-se que bserva-se que VVDSoutDSout
é sempre superior nos é sempre superior nos
Espelhos de Corrente Espelhos de Corrente
fabricados com GC SOI fabricados com GC SOI
do que no Espelho de do que no Espelho de
Corrente feitos com Corrente feitos com
dispositivos SOI dispositivos SOI
Convencionais. Convencionais.
Para uma relação LPara uma relação LLDLD/L /L
de 0,2 obtém-se um de 0,2 obtém-se um
valor de valor de VVDSoutDSout
aproximadamente 50% aproximadamente 50%
superior em relação ao superior em relação ao
obtido com Espelhos de obtido com Espelhos de
Corrente fabricados com Corrente fabricados com
SOI Convencionais, em SOI Convencionais, em
temperatura ambiente. temperatura ambiente.
Em 473K esse valor é de Em 473K esse valor é de
aproximadamente de aproximadamente de
20% entre o GC com 20% entre o GC com
LLLDLD/L=0,2 e SOI /L=0,2 e SOI
Convencional de L=2Convencional de L=2m, m,
e cerca de 25% entre o e cerca de 25% entre o
GC com LGC com LLDLD/L=0,2 e SOI /L=0,2 e SOI
Convencional de Convencional de LL=1=1m. m.
RESULTADOS SIMULADOSRESULTADOS SIMULADOSCaracterísticas da SimulaçãoCaracterísticas da Simulação
Tensão de LimiarTensão de LimiarEfeito da Temperatura em IEfeito da Temperatura em IDSoutDSout
Tensão de SaturaçãoTensão de SaturaçãoTensão Early do Transistor de SaídaTensão Early do Transistor de Saída
Excursão de SaídaExcursão de Saída
Espelhos de Corrente Espelhos de Corrente Polarizados no ZTCPolarizados no ZTC
RESULTADOS SIMULADOSRESULTADOS SIMULADOSCaracterísticas da SimulaçãoCaracterísticas da Simulação
Tensão de LimiarTensão de LimiarEfeito da Temperatura em IEfeito da Temperatura em IDSoutDSout
Tensão de SaturaçãoTensão de SaturaçãoTensão Early do Transistor de SaídaTensão Early do Transistor de Saída
Excursão de SaídaExcursão de Saída
Espelhos de Corrente Polarizados no ZTCEspelhos de Corrente Polarizados no ZTC
PPode-se notar que ode-se notar que
Espelhos de Corrente Espelhos de Corrente
fabricados com GC SOI fabricados com GC SOI
aproximam-se mais da aproximam-se mais da
unidade do que os feitos unidade do que os feitos
com SOI convencional. com SOI convencional.
AA melhor precisão de melhor precisão de
espelhamento nos GC SOI espelhamento nos GC SOI
estão relacionadas ao estão relacionadas ao
maior valor de tensão maior valor de tensão
Early, e a uma maior Early, e a uma maior
variação da excursão de variação da excursão de
saída, devido ao aumento saída, devido ao aumento
da tensão de ruptura de da tensão de ruptura de
dreno nos transistores GC dreno nos transistores GC
SOI. SOI.
OOs Espelhos de Corrente s Espelhos de Corrente
GC SOI com razões LGC SOI com razões LLDLD/L /L
entre 0,20 e 0,30 entre 0,20 e 0,30
apresentam o melhor apresentam o melhor
desempenho. desempenho.
Parte 1Parte 1
RESULTADOS SIMULADOSRESULTADOS SIMULADOSCaracterísticas da SimulaçãoCaracterísticas da Simulação
Tensão de LimiarTensão de LimiarEfeito da Temperatura em IEfeito da Temperatura em IDSoutDSout
Tensão de SaturaçãoTensão de SaturaçãoTensão Early do Transistor de SaídaTensão Early do Transistor de Saída
Excursão de SaídaExcursão de Saída
Espelhos de Corrente Polarizados no ZTCEspelhos de Corrente Polarizados no ZTC
OOs Espelhos de s Espelhos de
Corrente GC SOI com Corrente GC SOI com
razões Lrazões LLDLD/L entre /L entre
0,20 e 0,30 0,20 e 0,30
apresentam o melhor apresentam o melhor
desempenho. desempenho.
Parte 2Parte 2
O desempenho da pO desempenho da precisão dos recisão dos EEspelhos de spelhos de
CCorrente é avaliada fixando-se Vorrente é avaliada fixando-se VDSoutDSout em 1,5V e em 1,5V e
variando-se Vvariando-se VDSinDSin na faixa entre 0V e 3V. na faixa entre 0V e 3V. Em 300K Em 300K
e 473K. e 473K.
RESULTADOS SIMULADOSRESULTADOS SIMULADOSCaracterísticas da SimulaçãoCaracterísticas da Simulação
Tensão de LimiarTensão de LimiarEfeito da Temperatura em IEfeito da Temperatura em IDSoutDSout
Tensão de SaturaçãoTensão de SaturaçãoTensão Early do Transistor de SaídaTensão Early do Transistor de Saída
Excursão de SaídaExcursão de SaídaEspelhos de Corrente Polarizados no ZTCEspelhos de Corrente Polarizados no ZTC
Desempenho em Desempenho em Altas TemperaturasAltas Temperaturas
RESULTADOS SIMULADOSRESULTADOS SIMULADOSCaracterísticas da SimulaçãoCaracterísticas da Simulação
Tensão de LimiarTensão de LimiarEfeito da Temperatura em IEfeito da Temperatura em IDSoutDSout
Tensão de SaturaçãoTensão de SaturaçãoTensão Early do Transistor de SaídaTensão Early do Transistor de Saída
Excursão de SaídaExcursão de SaídaEspelhos de Corrente Polarizados no ZTCEspelhos de Corrente Polarizados no ZTC
Desempenho em Altas TemperaturasDesempenho em Altas Temperaturas
NNota-se que os Espelhos de ota-se que os Espelhos de
Corrente fabricados com GC Corrente fabricados com GC
SOI apresentam melhores SOI apresentam melhores
resultados entre as razões resultados entre as razões
LLLDLD/L de 0,2 e 0,3. /L de 0,2 e 0,3.
Concordando com as Concordando com as
figurasfiguras anteriores anteriores..
300K300K
RESULTADOS SIMULADOSRESULTADOS SIMULADOSCaracterísticas da SimulaçãoCaracterísticas da Simulação
Tensão de LimiarTensão de LimiarEfeito da Temperatura em IEfeito da Temperatura em IDSoutDSout
Tensão de SaturaçãoTensão de SaturaçãoTensão Early do Transistor de SaídaTensão Early do Transistor de Saída
Excursão de SaídaExcursão de SaídaEspelhos de Corrente Polarizados no ZTCEspelhos de Corrente Polarizados no ZTC
Desempenho em Altas TemperaturasDesempenho em Altas Temperaturas
NNota-se que os Espelhos de ota-se que os Espelhos de
Corrente fabricados com GC Corrente fabricados com GC
SOI apresentam melhores SOI apresentam melhores
resultados entre as razões resultados entre as razões
LLLDLD/L de 0,2 e 0,3./L de 0,2 e 0,3. Mesmo Mesmo
em alta temperatura. em alta temperatura.
Concordando com as Concordando com as
figurasfiguras anteriores anteriores..
473K473K
Foi utilizado Espelhos de Corrente fabricados Foi utilizado Espelhos de Corrente fabricados
no Laboratório de Microeletrônica da Universidade no Laboratório de Microeletrônica da Universidade
Católica de Louvain (UCL)Católica de Louvain (UCL)..
Para as medidas experimentais foi utilizado o Para as medidas experimentais foi utilizado o
analisador de parâmetros do semicondutor analisador de parâmetros do semicondutor
HP4156C.HP4156C. E para controlar a temperatura na E para controlar a temperatura na
câmera de vácuo foi utilizado o sistema K-20. câmera de vácuo foi utilizado o sistema K-20.
RESULTADOS EXPERIMENTAISRESULTADOS EXPERIMENTAIS
Características Características ExperimentaisExperimentais
Com o intuito de explorar as capacidades o Com o intuito de explorar as capacidades o transistor em Etransistor em Espelhos de spelhos de CCorrenteorrente foi utilizado foi utilizado ttransistores ransistores SOI CSOI Convencionais e GC SOI com 2 onvencionais e GC SOI com 2 m e 4 m e 4 m de comprimento de canalm de comprimento de canal.. Como Como característica principal, o processo SOI utilizado característica principal, o processo SOI utilizado possuipossui::
RESULTADOS EXPERIMENTAISRESULTADOS EXPERIMENTAISCaracterísticas ExperimentaisCaracterísticas Experimentais
ttSiSi==880nm; 0nm;
ttoxfoxf=30nm; =30nm;
ttoxboxb==390390nm; nm;
W=18W=18m; m;
NNabab=1.10=1.101515cmcm-3-3; ;
NNafaf=1.10=1.101717cmcm-3-3. .
RESULTADOS EXPERIMENTAISRESULTADOS EXPERIMENTAIS
Desempenho em Altas TemperaturasDesempenho em Altas Temperaturas
Características ExperimentaisCaracterísticas Experimentais
RESULTADOS EXPERIMENTAISRESULTADOS EXPERIMENTAISCaracterísticas ExperimentaisCaracterísticas Experimentais
Desempenho em Altas TemperaturasDesempenho em Altas Temperaturas
TTodos os espelhos de odos os espelhos de
corrente utilizando corrente utilizando
dispositivos GC SOI dispositivos GC SOI
MOSFET MOSFET
apresentaram apresentaram
melhores resultados melhores resultados
nas características de nas características de
saída, isto é, Psaída, isto é, P300K300K
mais próximo da mais próximo da
unidadeunidade..
Os CM GC SOI são Os CM GC SOI são
melhores melhores
iindependentemente ndependentemente
do comprimento de do comprimento de
máscara do canal (L), máscara do canal (L),
devido à extrema devido à extrema
redução da redução da
condutância de saída, condutância de saída,
e por conseqüência a e por conseqüência a
elevada tensão Early elevada tensão Early
300K300K
RESULTADOS EXPERIMENTAISRESULTADOS EXPERIMENTAISCaracterísticas ExperimentaisCaracterísticas Experimentais
Desempenho em Altas TemperaturasDesempenho em Altas Temperaturas
OOs Espelhos de Corrente s Espelhos de Corrente
utilizando dispositivos utilizando dispositivos
GC SOI MOSFET de GC SOI MOSFET de
L=4L=4m apresentaram m apresentaram
melhores desempenhos melhores desempenhos
do que os fabricados do que os fabricados
com SOI MOSFET com SOI MOSFET
Convencionais. Convencionais.
Nota-se a elevação da Nota-se a elevação da
corrente de difusão corrente de difusão
quando a razão Lquando a razão LLDLD/L /L
é aumentada. é aumentada.
CConsiderando todos onsiderando todos
os transistores com os transistores com
mesmo L, o mesmo L, o
desempenho do desempenho do
EEspelho de spelho de CCorrente orrente
com transistor GC SOI com transistor GC SOI
dede L LLDLD/L=0,22 é /L=0,22 é
superior ao com superior ao com
LLLDLD/L=0,46/L=0,46
Os transistores GC Os transistores GC
SOI são SOI são superiores ao superiores ao
implementado com implementado com
dispositivosdispositivos SOI SOI
CConvencionaisonvencionais
Nota-seNota-se uma faixa uma faixa
mais adequada de mais adequada de
razões Lrazões LLDLD/L para /L para
obter-se um melhor obter-se um melhor
desempenho. desempenho.
473K473K
RESULTADOS EXPERIMENTAISRESULTADOS EXPERIMENTAISCaracterísticas ExperimentaisCaracterísticas Experimentais
Desempenho em Altas TemperaturasDesempenho em Altas Temperaturas
Resistência de SaídaResistência de Saída
RESULTADOS EXPERIMENTAISRESULTADOS EXPERIMENTAISCaracterísticas ExperimentaisCaracterísticas Experimentais
Desempenho em Altas TemperaturasDesempenho em Altas Temperaturas
Resistência de SaídaResistência de Saída
AA resistência de saída resistência de saída
é maior em Espelhos é maior em Espelhos
de Corrente utilizando de Corrente utilizando
dispositivos GC SOI dispositivos GC SOI
MOSFET do que os MOSFET do que os
dispositivos usando dispositivos usando
SOI MOSFET SOI MOSFET
Convencionais, em Convencionais, em
qualquer uma das qualquer uma das
regiões operacionais. regiões operacionais.
300K300K
RESULTADOS EXPERIMENTAISRESULTADOS EXPERIMENTAISCaracterísticas ExperimentaisCaracterísticas Experimentais
Desempenho em Altas TemperaturasDesempenho em Altas Temperaturas
Resistência de SaídaResistência de Saída
OOs Espelhos de s Espelhos de
Corrente utilizando Corrente utilizando
dispositivos GC SOI e dispositivos GC SOI e
SOI Convencionais SOI Convencionais
com L=2com L=2m, e os SOI m, e os SOI
Convencionais com Convencionais com
L=4L=4m, começam a m, começam a
apresentar deficiência apresentar deficiência
nas características de nas características de
saídasaída……
……nos regimes de nos regimes de
inversão fraca e inversão fraca e
moderada, devido ao moderada, devido ao
aumento da corrente aumento da corrente
de difusão. Os demais de difusão. Os demais
EEspelhos de spelhos de CCorrente orrente
com L=4com L=4m m
apresentam uma apresentam uma
menor incidência da menor incidência da
degradaçãodegradação……
……com a temperatura com a temperatura
no regime de inversão no regime de inversão
fraca. fraca.
AA estrutura de canal estrutura de canal
gradual mostra-se gradual mostra-se
eficiente em reduzir os eficiente em reduzir os
efeitos da temperatura efeitos da temperatura
sobre a perda de sobre a perda de
desempenho do desempenho do
circuito. circuito.
423K423K
RESULTADOS EXPERIMENTAISRESULTADOS EXPERIMENTAISCaracterísticas ExperimentaisCaracterísticas Experimentais
Desempenho em Altas TemperaturasDesempenho em Altas Temperaturas
Resistência de SaídaResistência de Saída
Para o mesmo L Para o mesmo L
(L=4(L=4m) a uma m) a uma
melhora do espelho melhora do espelho
de corrente utilizando de corrente utilizando
GC em relação ao SOI GC em relação ao SOI
Convencional, é Convencional, é
nitidamente nitidamente
apresentada com apresentada com
cerca de duas ordens cerca de duas ordens
de grandeza maiorde grandeza maior……
…… da resistência de da resistência de
saída na inversão saída na inversão
fraca e uma ordem de fraca e uma ordem de
grandeza na inversão grandeza na inversão
moderada. moderada.
473K473K
Os resultados das simulações indicaram uma Os resultados das simulações indicaram uma
faixa faixa de razões de razões LLLDLD/L/L (de (de 0,20,2 a a 0,40,4), que ), que
apresentam melhoras significativas na excursão de apresentam melhoras significativas na excursão de
saída e na precisão do espelhamento, saída e na precisão do espelhamento,
principalmente operando no ponto invariante com a principalmente operando no ponto invariante com a
temperatura. temperatura.
CONCLUSÃOCONCLUSÃO
CONCLUSÃOCONCLUSÃO
OOs resultados experimentais evidencias resultados experimentais evidenciamm um um
comportamento melhor de Espelhos de Corrente comportamento melhor de Espelhos de Corrente
fabricados com dispositivos GC SOI ao elevar-se à fabricados com dispositivos GC SOI ao elevar-se à
temperatura, pois o descasamento tecnológico é temperatura, pois o descasamento tecnológico é
amenizado por causa da amenizado por causa da elevada tensão Earlyelevada tensão Early, que , que
reduz o efeito da modulação do comprimento de reduz o efeito da modulação do comprimento de
canal. canal.
CONCLUSÃOCONCLUSÃO
AA resistência de saída nos transistores GC resistência de saída nos transistores GC
SOI SOI nãonão sofrem variação significativa ao elevar-se sofrem variação significativa ao elevar-se
à temperatura.à temperatura.
OO Espelho de Corrente implementado com Espelho de Corrente implementado com
GC SOI MOSFET GC SOI MOSFET éé um excelente candidato para um excelente candidato para
construir blocos analógicos operando em altas construir blocos analógicos operando em altas
temperaturas, especialmente para aplicações temperaturas, especialmente para aplicações low-low-
powerpower e e low-voltagelow-voltage. .
Um aprimoramento da análise da Um aprimoramento da análise da excursão excursão
de saídade saída será feito, juntamente com o estudo mais será feito, juntamente com o estudo mais
aprofundado do comportamento dos Espelhos de aprofundado do comportamento dos Espelhos de
Corrente polarizados no Corrente polarizados no ZTCZTC. Propõem-se novas . Propõem-se novas
medidas para evidenciar os efeitos dos parâmetros medidas para evidenciar os efeitos dos parâmetros
tecnológicos (tecnológicos (tensão de limiartensão de limiar e e modulação do modulação do
comprimento de canalcomprimento de canal) no descasamento e ) no descasamento e
simulações com os Espelhos de Corrente sendo simulações com os Espelhos de Corrente sendo
polarizados na polarizados na inversão fracainversão fraca em função da em função da
temperatura. temperatura.
PROPOSTA DE CONTINUAÇÃOPROPOSTA DE CONTINUAÇÃO