简化小尺寸MOS晶体管SPICE模型关键参数的研究的任务书.docx

简化小尺寸MOS晶体管SPICE模型关键参数的研究的任务书
任务书
一、课题背景和任务分析
随着微电子技术的不断发展，MOS晶体管已成为集成电路设计中使用最广泛的器件之一。在SPICE仿真中，MOSFET的模型是建立整个电路的基础，因此，模型准确度对于电路设计的成功非常重要。但同时，随着CMOS工艺的发展，MOS晶体管尺寸正在不断减小，这给人们带来了新的问题，即小尺寸MOS晶体管的模型参数难以准确测量和仿真。因此，研究如何简化小尺寸MOS晶体管SPICE模型关键参数的方法和技术是非常必要的。
本研究的目的是对小尺寸的MOS晶体管的关键模型参数进行分析和研究，进而探索如何简化这些参数，提高模型的准确度。在实际中，这项研究将为电路设计师提供更准确的模型，在小尺寸MOSFET的性能投入和物理研究方面具有重要意义。
二、研究任务和内容
1.了解MOS晶体管的物理特性和基本原理，理解MOSFETSPICE模型的建立方法和模型的关键参数；
2.对现有MOSFETSPICE模型中的关键参数进行理论分析研究，包括非线性模型的阈值电压和导通电阻、沟道电阻和源漏压极容积效应等参数；
3.利用等效电路模型和小信号模型分析小尺寸MOSFET的关键参数，探索小尺寸MOSFET在工艺缩放后模型参数的变化规律；
4.在理论分析的基础上，进行实验验证，通过测试不同尺寸的MOS晶体管的实际参数，进行模型参数拟合，比较实验结果与模型预测的差异进行分析研究；
5.最终，根据理论和实验分析结果，提出简化小尺寸MOS晶体管SPICE模型的关键参数的方法和技术，以提高模型的准确性和可靠性。
三、预期成果
1.对MOSFETSPICE模型关键参数的分析和研究，理解小尺寸MOSFET的特性，并揭示尺寸缩放下模型参数的变化趋势；
2.对MOSFETSPICE模型关键参数的简化方法和技术进行提出，为电路设计师提供更准确的模型。
3.通过实验测试，验证所提出的简化模型参数的准确性和可行性。
四、研究方法和技术路线
1.文献资料调研、理论分析；
2.数学统计模型建立，利用等效电路模型和小信号模型分析MOSFETSPICE模型中的关键参数；
3.实验手段验证理论分析结果，在实验室搭建测试系统，对不同尺寸的MOS晶体管进行参数测试；
4.数据处理和分析，提出简化模型参数的方法和技术；
5.最终，对研究成果进行总结，撰写论文。
五、任务时间安排
本研究预计时间为9个月，具体安排如下：
第1-2个月：调研和文献阅读，对MOSFET细化的SPICE模型十分了解；
第3-4个月：理论分析和模型参数的计算和拟合；
第5-6个月：搭建实验系统，根据理论分析制定实验过程并测试；
第7-8个月：数据处理、结果分析和总结；
第9个月：编写论文并进行论文答辩。
六、经费预算
本项研究需要的费用主要用于购买实验设备和材料，以及出差和日常开支，预计经费需要20万元。其中，设备和材料费用占60%，差旅费和日常开支占40%。
七、参考文献
[1]陈晓,林书华,林靖.MOSFET性能细节及其参数提取[C]//ASIC设计技术与应用研讨会.2005.
[2]周道昭.SPICE3模拟器原理与应用[M].机械工业出版社,1996.
[3]陈玉国.MOSFET模型及其细节[M].科学出版社,2013.
[4]李小华,郭永信.MOSFET参数提取的新方法[C]//2009年第二届全国电子信息技术与应用学术会议论文集.2009.