CC BY
31
Известия ТРТУ
Специальный выпуск
ментальные данные более чем в 5 раз). В случае использования предложенной методики интегрирования токов погрешность результатов по сравнению с экспериментальными данными не превышает 10 - 15 %, то есть уменьшается более чем на порядок, что позволяет при заданной точности в 1.5 - 2 раза сократить размерность задачи (число узлов координатной сетки) и более чем в 10 раз - время физико-топологического моделирования.
УДК 621.3.049.77.001.66
В.Г. Ивченко
МОДИФИЦИРОВАННАЯ МЕТОДИКА АВТОМАТИЧЕСКОГО СИНТЕЗА ЛОГИЧЕСКИХ ЭЛЕМЕНТОВ И ФРАГМЕНТОВ GaAs ПТШ ДЛЯ ЗАКАЗНЫХ СБИС
Реализация преимуществ технологически инвариантной методологии автоматизированного проектирования заказных СБИС на основе адаптированной к САПР элементной базы [1] требует наличия математического аппарата, обеспечивающего возможность автоматического синтеза топологии логических элементов и согласования их характеристик в составе фрагмента СБИС для каждого технологического базиса. Для расширения технологической базы САПР заказных СБИС, строящихся на основе указанной методологии [1], была разработана методика синтеза топологии адаптированных к САПР GaAs элементов с непосредственными связями на полевых транзисторах с затвором Шоттки [2]. Однако в рамках данной методики недостаточно полно рассмотрены вопросы согласования входных и выходных характеристик логических элементов, что может привести к "накапливанию" ошибки определения параметров, вносимой масштабированием элементов при синтезе последовательных логических цепочек (независимое масштабирование каждого элемента оказывает влияние на его напряжения логических нуля и единицы, а также соседних с ним элементов). Модифицированная методика использует подход, предусматривающий ряд соглашений по входным и выходным характеристикам элементов. Она содержит два основных этапа: синтез структуры фрагмента СБИС и основных параметров транзисторов с учетом требований к помехоустойчивости; синтез топологии логических элементов и всего фрагмента с учетом требований к быстродействию. Для реализации предложенной методики разработан алгоритм синтеза, важной особенностью которого является возможность управления "качеством" проектирования с целью достижения требуемого соотношения в компромиссе быстродействие-помехоустойчивость занимаемая площадь. Анализ характеристик элементов с использованием разработанных моделей показал, что предложенная методика свободна от указанных выше недостатков. Оценка результатов синтеза моделированием в Spice подтвердила верность принятых допущений. Расхождения не превышали 15%.
Секция конструирования радиоэлектронных средств
ЛИТЕРАТУРА
1. Коноплев Б.Г., Астахов А.И., Методология автоматизированного проектирования микротопологии фрагментов СБИС. //Изв. вузов СССР. М.: Радиоэлектроника, 1986. Т. 31. № 9. С. 24-31.
2. Ивченко В.Г. Методика автоматического синтеза топологии элементов на ОаАэ полевых транзисторах с затвором Шотки. //Труды Третьей Всероссийской НТК с международным участием: Актуальные проблемы твердотельной электроники и микроэлектроники (ПЭМ-96). Таганрог: ТРТУ, 1996. С.143.
УДК 621.382.8.3.061
Р.Ю. Бабков
ПРИМЕНЕНИЕ АППРОКСИМАЦИИ ДЛЯ РАСЧЕТА ВОЛЬТ-АМПЕРНЫХ ХАРАКТЕРИСТИК МОП-ТРАНЗИСТОРА НА ОСНОВЕ
КАРБИДА КРЕМНИЯ
Использование ЭВМ для схемотехнического проектирования в микроэлектронике в рамках единой концепции применения САПР делает необходимыми разработку математических моделей компонентов электронных схем и создание библиотек их параметров [1,2]. Для решения этих задач удобно использовать программы моделирования, которые, в свою очередь, требуют адекватности теоретических выражений для характеристик приборов и экспериментальных данных.
Повышение точности моделирования предполагает повышение вычислительной сложности моделей. Поэтому при расчете схем целесообразно использовать единые вольт-амперные характеристики МОП-
транзисторов, описывающие зависимость 1С = _/Х(/с,£/,) в крутой и пологой областях и учитывающие уникальные свойства карбида кремния (Б1С) как материала полупроводниковой электроники. Введение таких аппроксимаций позволяет значительно сократить объем вычислений [3].
При выборе аппроксимаций целесообразно использовать физические параметры транзисторов Iи, (У0, Г), ЯвыМ и стремиться к тому,
чтобы величины токов, рассчитанные по ним, совпадали со значениями в реальных приборах [4].
При использывании известных аппроксимаций [3] и методики моделирования пакета программ схемотехнического моделирования РБр1се были получены вольтамперные характеристики, максимальные погрешности которых не превышают 1-6%. Выражения применимы для приборов с индуцированным и встроенным каналами.
, Мі->к/„Г
0 " 1 +п
-е™ +
Ги^\-пипг Я
\+Г}
*0
я.
,1/2
где 1М = к0Ид / 2 - масштабный ток, к0 - удельная крутизна транзистора, {/,/£/„ и и„-и„/и„ - напряжения на затворе в нормированном
