NON QUASI-STATIC EFFECTS INVESTIGATION FOR COMPACT BIPOLAR TRANSISTOR MODELING - Archive ouverte HAL Accéder directement au contenu
Thèse Année : 2011

NON QUASI-STATIC EFFECTS INVESTIGATION FOR COMPACT BIPOLAR TRANSISTOR MODELING

Contribution à l'étude des effets non-quasi-statiques pour la modélisation compacte des transistors bipolaires

Résumé

Modern high speed (RF) transistors encounter certain delay while operated at high frequency or under fast transient condition. This effect is named as Non Quasi Static (NQS) effect. In the current work, NQS effect is analyzed in a concise manner so that it can be readily implemented in a compact model using the VerilogA description language. The basic physics behind this effect is investigated in small signal domain and the results are compared with the published work. In popular bipolar model HICUM lateral and vertical NQS are examined separately and uses the same model for both transient and AC operation which requires an additional minimum phase type sub circuit. Compact modeling with HICUM model is performed in both measurement and device simulated data. At last, an improved excess phase circuit is proposed to model the NQS effect.
Les transistors rapides actuels présentent un retard lorsqu’ils fonctionnent à très hautes fréquences ou en régime transitoire rapide. Cet effet est appelé effet non quasi-statique (NQS). Dans cette thèse, l’effet NQS est analysé de manière concise de façon à être directement implanté dans les modèles de composant pour les bibliothèques de circuit en utilisant le langage standard VerilogA. Les mécanismes physiques à la base de l’effet NQS sont évalués dans le domaine de fonctionnement petit signal et les résultats sont comparés aux travaux déjà publiés. S’agissant du modèle standard bipolaire HICUM, les effets NQS latéraux et verticaux sont examinés séparément à partir du même modèle, en régime de fonctionnement transitoire et fréquentiel grâce à un sous-circuit dédié au calcul de la phase du signal. A partir de ce sous-circuit, la modélisation compacte avec HICUM est comparée aux données issues de mesures et issues de simulation amont. Enfin, un nouveau sous-circuit calculant l’excès de phase est proposé pour prendre mieux en compte les effets non quasi-statiques dans les transistors bipolaires.
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  • HAL Id : tel-02474895 , version 1

Citer

Arkaprava Bhattacharyya. NON QUASI-STATIC EFFECTS INVESTIGATION FOR COMPACT BIPOLAR TRANSISTOR MODELING. Micro and nanotechnologies/Microelectronics. Université Bordeaux 1 Sciences et Technologie, 2011. English. ⟨NNT : ⟩. ⟨tel-02474895⟩
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