100% tevredenheidsgarantie Direct beschikbaar na je betaling Lees online óf als PDF Geen vaste maandelijkse kosten 4.2 TrustPilot
logo-home
Tentamen (uitwerkingen)

ELEC 3908 Winter 2024 LAB # 3 MOSFET Square Law Parameter Extraction and SPICE Model Simulation

Beoordeling
-
Verkocht
-
Pagina's
13
Cijfer
A+
Geüpload op
24-11-2025
Geschreven in
2025/2026

ELEC 3908 Winter 2024 LAB # 3 MOSFET Square Law Parameter Extraction and SPICE Model Simulation

Instelling
Revision
Vak
Revision









Oeps! We kunnen je document nu niet laden. Probeer het nog eens of neem contact op met support.

Geschreven voor

Instelling
Revision
Vak
Revision

Documentinformatie

Geüpload op
24 november 2025
Aantal pagina's
13
Geschreven in
2025/2026
Type
Tentamen (uitwerkingen)
Bevat
Vragen en antwoorden

Onderwerpen

Voorbeeld van de inhoud

ELEC 3908 Winter 2024
LAB # 3
MOSFET Square Law Parameter Extraction and SPICE Model
Simulation
Submitted by: Nathan Chen, 101142799
Partner: Omer Cebi
Date lab performed: Thursday April 4th, 2024
Section: B1
Group: Lab group 5




Carleton University
Ottawa, Ontario Canada

, Introduction

This lab aims to study the intricacies of Metal-Oxide Semiconductor Field Effect Transistors
(MOSFETs), focusing on an n-channel MOSFET housed within a CD4007 Dual Inline Package IC chip.
Our analysis aimed to derive parameters for the square law model—a fundamental framework for
comprehending semiconductor dynamics in the realms of physics and electronic engineering. Central to our
investigation were the three principal operating states of a MOSFET: cutoff, triode, and saturation. Through
meticulous observation of how these states fluctuate with variations in gate, drain, and source voltages, we
gained insights into MOSFET behavior across diverse scenarios. Data collection was performed using IC-
CAP software, with subsequent exportation to Excel for extended analysis beyond the laboratory
environment. Further, we utilized SPICE simulation software to juxtapose our empirical findings against
theoretical predictions, adjusting variables such as unbiased threshold voltage, voltage modulation, and
channel length modulation parameters. Our goal was to refine these parameters to enhance the congruence
between simulated outcomes and actual measurements. The ensuing analysis of these simulated
representations offered deeper understanding and validation of our experimental results.

Theory:

A Metal-Oxide-Semiconductor Field Effect Transistor (MOSFET) operates as a transconductance
device, formed by layering an insulating oxide atop a doped semiconductor substrate, with a conductive
gate of aluminum or polycrystalline Silicon positioned above. The source and drain regions, diffused on
either side of the gate and opposite in type to the substrate, alongside the gate, define the transistor's
dimensions. The MOSFET enables current flow between the source and drain when a conductive channel
forms under the gate, influenced by an appropriate gate potential. This potential attracts minority carriers
(electrons in p-type substrates for n-channel devices, holes in n-type for p-channel devices) to the substrate's
surface, establishing the conductive path.


MOSFETs feature three operational modes: cutoff, triode, and saturation. In cutoff, insufficient
gate-to-source voltage prevents current flow as the electron path doesn't form. The triode mode sees current
as a function of both gate-to-source and drain-to-source voltages until it reaches a saturation voltage,
beyond which the device operates in the saturation region, with current primarily dependent on the gate-to-
source voltage. This stage exhibits channel length modulation, a minor dependence on the drain-to-source
voltage, accentuated in devices with shorter channels due to the significant intrusion of the drain depletion
region.
The "square-law" model simplifies the drain current equation by relating the charge under the gate
to the bias and integrating this across the channel. In this model, the saturation drain-source voltage is
determined by:




Figure 1: Drain Source saturation voltage

Where VT is the threshold voltage (V). For the triode region, the expression for the current is:

Maak kennis met de verkoper

Seller avatar
De reputatie van een verkoper is gebaseerd op het aantal documenten dat iemand tegen betaling verkocht heeft en de beoordelingen die voor die items ontvangen zijn. Er zijn drie niveau’s te onderscheiden: brons, zilver en goud. Hoe beter de reputatie, hoe meer de kwaliteit van zijn of haar werk te vertrouwen is.
Abbyy01 Exam Questions
Volgen Je moet ingelogd zijn om studenten of vakken te kunnen volgen
Verkocht
91
Lid sinds
3 jaar
Aantal volgers
33
Documenten
1120
Laatst verkocht
1 maand geleden

3,5

13 beoordelingen

5
5
4
2
3
3
2
1
1
2

Recent door jou bekeken

Waarom studenten kiezen voor Stuvia

Gemaakt door medestudenten, geverifieerd door reviews

Kwaliteit die je kunt vertrouwen: geschreven door studenten die slaagden en beoordeeld door anderen die dit document gebruikten.

Niet tevreden? Kies een ander document

Geen zorgen! Je kunt voor hetzelfde geld direct een ander document kiezen dat beter past bij wat je zoekt.

Betaal zoals je wilt, start meteen met leren

Geen abonnement, geen verplichtingen. Betaal zoals je gewend bent via Bancontact, iDeal of creditcard en download je PDF-document meteen.

Student with book image

“Gekocht, gedownload en geslaagd. Zo eenvoudig kan het zijn.”

Alisha Student

Veelgestelde vragen