Уравнение синтеза абстрактной модели МОП-транзистора в переходной схемотехнике (этап 1)

При объединении двух /7-л-переходов (ТУ = 2) а₁ и а₂ и одного изолирующего перехода р-Ох (N = 2) а₃ с функциональными частями, указанными в уравнении (5.7) [115]:

или при объединении транзистора л-р-л-типа (N = 3) а₁а₂ и одного изолирующего перехода р-Ох (N = 2) а₃ с функциональными частями, указанными в уравнении:

получается модель МОП-транзистора размерностью N = 4 (рис. 5.11).

Рис. 5.11. Представление модели МОП-транзистора размерностью N = 4: а) в виде графа, б) в виде формулы.

Генерация наноструктур МОП-транзистора (N = 4) как схем переходной наносхемотехники (этапы 2 и 3).

Для генерации наноструктур МОП-транзистора на основе его общей модели воспользуемся числовым алгоритмом, использованным при генерации структур биполярного транзистора (разд. 5.1.2, табл. 5.1).

При кодировании типов переходов а, (/ = 1, …Я, где R — число переходов в структуре), введем следующую цифровую кодировку:

Структурные формулы общих моделей элементов будут соответствовать Я-разрядным числам в системе счисления с основанием 4.

Тип перехода (N = 2; R = 1; N — число вершин в модели, то есть физических областей в структуре; R — количество ребер в модели, то есть число переходов в структуре) будет кодироваться числом (табл. 5.5). При R = 1 оно принимает значения от 1 до 4 .

Генерация кодов для модели перехода {N = 2, R = 1). Общий алгоритм Таблица 5.5.

Пусть а_х = р 1 — п₂. Тогда по только что описанным правилам:

• 1) код 1 соответствует структурной формуле р_х -> п₂ и означает, что область р_х содержит область п₂ (внутренний переход);
• 2) код 2 соответствует структурной формуле р_г-> п₂и означает, что область п₂ содержит область р_х (внутренний переход);
• 3) код 3 соответствует структурной формуле р_х => п₂ и означает, что область п₂ расположена на области р_х (поверхностный переход);
• 4) код 4 соответствует структурной формуле р_х <= п₂ и означает, что область р_х расположена на области п₂ (поверхностный переход).

Типы биполярных транзисторов (N = 3, R = 2) описываются числами а_ха₂ (табл. 5.6). Несложные вычисления дают 16 чисел, структурных формул и соответствующих им 16 моделей структур биполярного транзистора. Структуры, соответствующие этим кодам при генерации структур биполярного транзистора, см. в таблице 5.1.

Генерация кодов для модели биполярного транзистора (Л/ = 3, R = 2). Общий алгоритм Таблица 5.6.

Типы МОП-транзисторов (N = 4, R = 3) описываются числами °1°2^аз (табл. 5.7).

Для R = 3 количество структурных формул и соответствующих им структур равно 64.

Генерация кодов для модели МОП-транзистора {N = 4, R = 3). Общий алгоритм Таблица 5.7.

Если.

a, =np ;

. 1 Grid.

a₂=P ~ n; a₃ = p¹ — Ox‘ⁿ,

то коду 214 (табл. 5.7) соответствует структурная формула:

которая, в свою очередь, является моделью классической интегральной структуры МОП-транзистора.

Промоделируем структуру МОП-транзистора в нанодиапазоне и определим ее технические параметры.