MOSFET Small-Signal Model Considering Hot-Carrier Effect for Millimeter-Wave Frequencies
MOSFET Small-Signal Model Considering Hot-Carrier Effect for Millimeter-Wave Frequencies
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考虑毫米波频率热载流子效应的 MOSFET 小信号模型
DOI：
10.1007/s10762-019-00574-4
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发表时间：
2019
期刊：
影响因子：
--
通讯作者：
M. Fujishima
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
C. Li;B. C. Chye;Y. Yang;E. Yao;M. Fujishima
由界面态产生的热载流子效应是MOSFET的主要退化机制。预测热载流子效应对电路性能的影响对实际电路设计具有重要意义。本文通过建立随时间变化的模型参数，提出了一种考虑热载流子效应的小信号模型，并对40 nm工艺的毫米波MOSFET进行了小信号模拟和测试。在所提出的小信号模型中，首次研究了非准静态(NQS)效应的驰豫时间漂移，并对毫米波频率进行了验证。通过对模拟结果和测量结果的比较，表明在预测毫米波频率下MOSFET的性能退化时，应考虑NQS效应的驰豫时间漂移。
The hot-carrier effect, which is caused by the generation of interface states, is the main degradation mechanism for MOSFETs. Predicting the degradation of circuit performance due to the hot-carrier effect is important for practical circuit design. In this paper, we propose a small-signal model considering the hot-carrier effect by establishing time-dependent model parameters, which is verified by small-signal simulation and measurement for 40-nm-process MOSFETs at millimeter-wave (mmW) frequencies. In the proposed small-signal model, the shift of relaxation time of the non-quasi-static (NQS) effect is investigated and verified for mmW frequencies for the first time. By comparing simulation and measurement results, it is shown that the shift of relaxation time of the NQS effect should be considered for the prediction of MOSFETs performance degradation at mmW frequencies.
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