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Kompaktmodelle dienen als Basis für Schaltungssimulatoren. Sie müssen in der Lage sein, die Komplexität des modernen Transistorverhaltens auszudrücken, eine minimale Codegröße einnehmen und Simulationen schnell ausführen zu können.

Das Philips-Modell heißt PSP und wurde in Zusammenarbeit mit der Penn State University entwickelt. Es unterscheidet sich von den BSIM-Kompaktmodellen, die derzeit verwendet werden, indem Oberflächenpotentiale zur Beschreibung der Transistorfunktion verwendet werden, anstatt eine Kombination aus einem im Unterschwellenbereich gültigen Modell und einem anderen in der Sättigung gültigen Modell zu sein.

"[In BSIM] ist der Bereich zwischen [Unterschwelle und Sättigung] mit einer nicht-physikbasierten mathematischen Glättungsfunktion verknüpft", erklärte Reinout Woltjer von Philips Research. „Diese Modelle sind auch nicht symmetrisch. Wenn also Source und Drain im Schaltungssimulator vertauscht werden, entstehen Komplikationen. Für analoge Anwendungen ist dies eine große Hürde. “

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Oberflächenpotentialbasierte Modelle verwenden eine Gleichung zur Beschreibung des Driftstroms und eine andere für den Diffusionsstrom. Beide gelten für den gesamten Funktionsumfang der Geräte.

„Durch Addition der Drift- und Diffusionsströme erhält man eine vollständige Beschreibung der I / V-Charakteristik“, so Woltjer. „Da Sie das Oberflächenpotential nutzen, können Sie leicht ein symmetrisches Modell erstellen. In diesem Sinne ist es eine kontinuierlichere Physik, es ist keine Glättungsfunktion erforderlich… und das macht das Modell auch über der Schwelle gültig, die der kritische Bereich für analoge und HF-Anwendungen ist. “

Derartige Modelle wurden in einigen Unternehmen in den letzten zehn Jahren intern eingesetzt, doch war es schwierig, sie für eine schnelle und effiziente Nutzung kompakt zu verpacken.

Woltjer sagte, es sei auch sehr schwierig, die physikalischen Effekte zu berücksichtigen, die bei kleineren Geometrien und höheren Frequenzen relevant werden - zum Beispiel Geschwindigkeitssättigung und Kurzkanaleffekte. "Hier liegt der Trick", sagte er.