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 Fall 2023 LAB: III MOSFET Square Law Parameter Execution and SPICE Model Simulation

Beoordeling
-
Verkocht
-
Pagina's
12
Cijfer
A+
Geüpload op
24-11-2025
Geschreven in
2025/2026

Introduction Analysing the silicon MOSFET’s ID vs VGS and ID vs VDS graphs is the aim of this lab experiment in which these graphs was acquired from a silicon MOSFET which was measured in the lab as well as use the experimental measurements to get the square law model’s critical parameters. The MOSFET is an n-channel switching transistor that is derived from the CD4007 DIP (Dual Inline Packaged) MOSFET, an integrated circuit [1]. IC-CAP software, which has the ability to optimise a device’s simulation model, will be used to test the device. In the data analysis phase that follows, the calculated findings and the experimental results from IC-CAP will be compared. Theory In the introduction, the model used for the MOSFET parameter(s) extraction is the Square Law Parameter Extraction model. This model consists of a set of equations which are presented below: Saturation drains source voltage: V DSsat=V GS−VT equation (1) [1] From equation 1 above, VT is the threshold voltage measured in volts. The current expression for VGS > VT and VDS < V DSsat in the Triode region is given as: I D=μnĈox W L ( V GS−VT )V DS− V DS 2 2 equation (2) [1] μn= Surface Mobility of electrons Ĉox= ∈0 x t ox = Oxide capacitance per unit area In the saturation region, the current expression VGS > VT and VDS > VDssat I D=μnĈox W L ( (V GS−VT ) 2 2 )(1+λV DS ) equation (3) [1] From equation (3), λ represents the channel length modulation parameter ( 1 V ) The threshold voltage is the sum of a “zero-bias” value plus a term depending on the source substrate bias. Thus, the equation is as follows VT=V¿−γ(√V SB+2φF−√2φF) equation (4) [1] From equation (4) above, the following are the parameters. V¿= zero-bias threshold voltage VSB= source to substrate potential φF= bulk potential γ = threshold modulation coefficient Experiment Plots Section 3.1 – ID vs VDS with z

Meer zien Lees minder
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
12
Geschreven in
2025/2026
Type
Tentamen (uitwerkingen)
Bevat
Vragen en antwoorden

Onderwerpen

Voorbeeld van de inhoud

ELEC 3908 Fall 2023

LAB: III

MOSFET Square Law Parameter Execution
and SPICE Model Simulation
Submitted by:


Date Lab Performed: Friday 01 December 2023

Lab Section: A2




Carleton University

Ottawa, Ontario Canada

, Introduction

Analysing the silicon MOSFET’s ID vs VGS and ID vs VDS graphs is the aim of this lab
experiment in which these graphs was acquired from a silicon MOSFET which was measured
in the lab as well as use the experimental measurements to get the square law model’s critical
parameters. The MOSFET is an n-channel switching transistor that is derived from the
CD4007 DIP (Dual Inline Packaged) MOSFET, an integrated circuit [1]. IC-CAP software,
which has the ability to optimise a device’s simulation model, will be used to test the device.
In the data analysis phase that follows, the calculated findings and the experimental results
from IC-CAP will be compared.

Theory

In the introduction, the model used for the MOSFET parameter(s) extraction is the Square
Law Parameter Extraction model. This model consists of a set of equations which are
presented below:

Saturation drains source voltage:

V DS =V GS −V T equation (1) [1]
sat




From equation 1 above, VT is the threshold voltage measured in volts.

The current expression for VGS > VT and VDS < V DS in the Triode region is given as:
sat




2
W V DS
I D =μn Ĉox ( V GS−V T ) V DS− equation (2) [1]
L 2

μn = Surface Mobility of electrons

Ĉ ox = 0 x = Oxide capacitance per unit area
t ox

In the saturation region, the current expression VGS > VT and VDS > VDssat

2
W ( V GS−V T )
I D =μn Ĉox
L ( 2 )
( 1+ λ V DS ) equation (3) [1]


From equation (3), λ represents the channel length modulation parameter ( V1 )
The threshold voltage is the sum of a “zero-bias” value plus a term depending on the source
substrate bias. Thus, the equation is as follows

V T =V ¿ −γ ( √ V SB +2 φF −√ 2 φ F ) equation (4) [1]

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 iDeal of creditcard en download je PDF-document meteen.

Student with book image

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

Alisha Student

Veelgestelde vragen