作者crab321 (haha)
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标题[问题] 半导体物理 DIBL 与 body effect 差异
时间Mon Sep 26 18:19:34 2016
如题，这两个效应都是空乏区往通道延伸，为什麽前者导致阀值电压下降，後者则是上升
？
谷歌大神查很久，只有一个老外有问，但是没看到答案
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1F：推 highcal24: DIBL是因为source端能帐下降使元件更好通造成VT上升 09/26 23:07
2F：→ highcal24: Body effect 是因为body加电压使drain端的PN接面逆偏 09/26 23:08
3F：→ highcal24: 空乏区变大 吃掉channel 使Vt上升 09/26 23:09
4F：→ crab321: 回应一下楼上H大，抱歉可能是我的描述不够清楚。 09/28 09:40
5F：→ crab321: 我记得书上说的DIBL 是因为短通道元件下，DRAIN偏压增大 09/28 09:42
6F：→ crab321: 导致DRAIN端的空乏区(相较BODY为逆偏)往通道延伸，并且 09/28 09:43
7F：→ crab321: 靠近SOURCE 与其相互作用导致SOURCE的能障减低，载子容易 09/28 09:44
8F：→ crab321: 流通，而降低Vth 09/28 09:44
9F：→ crab321: BODY EFFECT 则是因为基板相较於SOURCE有一低偏压Vsb， 09/28 09:47
10F：→ crab321: 使得基板端费米能阶向上抬升，能带弯曲增大，表示SOURCE 09/28 09:49
11F：→ crab321: 的空乏区往通道延伸，因为空乏区为带负电性电荷，因此考 09/28 09:50
12F：→ crab321: 量电中性，GATE端需要更多正电荷(表示需要更多正偏压)， 09/28 09:51
13F：→ crab321: 因此Vth增加。 09/28 09:51
14F：→ crab321: 而我的疑问是，同样都是空乏区往通道延伸，怎麽造成的影 09/28 09:52
15F：→ crab321: 响截然不同?? 09/28 09:53
16F：推 highcal24: 因为DIBL 效应的condition下 Vg和Vd给偏压 同时会有其 09/28 10:23
17F：→ highcal24: 他效应发生，而body effect的condition仅需要考量body 09/28 10:24
18F：→ highcal24: effect的效应，仔细看後 DIBL效应在drain加大电压後 09/28 10:25
19F：→ highcal24: 也会有其他效应 09/28 10:25
20F：→ crab321: 不太懂，BODY EFFECT和DIBL不都是有Vg和Vd，只是前者多了 09/28 11:25
21F：→ crab321: Vsb的偏压 09/28 11:25
22F：→ hoppy0626: DIBL造成drain端depletion region变大 这件事和DIBL并 09/28 19:08
23F：→ hoppy0626: 非一充要条件 重要的是channel要够短 造成source端的 09/28 19:08
24F：→ hoppy0626: energy barrier下降 也就是说 在source端depletion 09/28 19:09
25F：→ hoppy0626: region是变小的 而body bias则是相反 增加source端的 09/28 19:10
26F：→ hoppy0626: energy barrier 09/28 19:10
27F：→ hoppy0626: 重点是在source end的potential barrier或depletion 09/28 19:12
28F：→ hoppy0626: region 看你喜欢哪一种理解方式 09/28 19:12
29F：→ crab321: 回应楼上HOPPY大，会有这疑惑是因为在学short channel 09/28 20:26
30F：→ crab321: effect 时，书上的解释是因为source & drain 两端的 09/28 20:26
31F：→ crab321: space charge region往channel 延伸，因此gate能控制的 09/28 20:27
32F：→ crab321: inverse charge 变少(剩下梯形区)，所以Vth降低。 09/28 20:28
33F：→ crab321: 为何body effect 同样source 端 depletion region 往通 09/28 20:30
34F：→ crab321: 道延伸，反而增加Vth? 09/28 20:31
35F：推 hoppy0626: 如果是从charge sharing的角度 可能negative body bi 09/29 09:06
36F：→ hoppy0626: as也会增加channel的depletion region 09/29 09:06
37F：→ hoppy0626: 应该说垂直方向的depletion也会有影响 09/29 09:28
38F：→ hoppy0626: 不过DIBL要如何用charge sharing解释 你说的梯形depl 09/29 09:33
39F：→ hoppy0626: etion应该是用来解释Vt roll-off 09/29 09:33
40F：→ hoppy0626: 我还没想清楚dibl的解释 09/29 09:34
41F：→ hoppy0626: 我个人觉得用potential energy的方式想比较简单XD 09/29 09:36
42F：→ crab321: 在施加body bias时造成的source的depletion region延伸， 09/29 10:16
43F：→ crab321: 不论是水平亦或是垂直方向，region内的电荷都是受Vsb控制 09/29 10:17
44F：→ crab321: 所以就Vg角度而言，应该就像short channel effect类似， 09/29 10:19
45F：→ crab321: 可控制inverse charge变少，Vth 应该下降?! 09/29 10:20
46F：→ hoppy0626: 我指的垂直方向是在gate以下 不是S/D to body 09/29 14:21
47F：→ hoppy0626: charge sharing model的精神应该是在於用channel中的 09/29 14:28
48F：→ hoppy0626: depletion charge去找Vt的大小 由於short channel的时 09/29 14:29
49F：→ hoppy0626: 候 channel里的depletion charge不完全是被gate所控制 09/29 14:30
50F：→ hoppy0626: 有一些是SD与channel间的junction depletion 09/29 14:31
51F：→ hoppy0626: 因此当channel缩短之後 填满channel depletion的charge 09/29 14:32
52F：→ hoppy0626: 的量减少 Vt因此降低 然而body bias会造成垂直方向的ch 09/29 14:33
53F：→ hoppy0626: annel depletion变大 Vt自然也提高了 09/29 14:33
54F：→ crab321: 感谢，上面一段话帮助我厘清short channel和body effect 09/29 14:59
55F：→ crab321: 的相异处。 09/29 14:59
56F：→ crab321: 不过因为不能理解DIBL降低Source的barrier的背後机制，所 09/29 15:01
57F：→ crab321: 以才尝试着用charge sharing model 去理解，指可惜好像撞 09/29 15:02
58F：→ crab321: 墙了....不知道有没有其他的理解方式?一般书上就只说Vd增 09/29 15:03
59F：→ crab321: 加，在short channel device，会使得source的potential 09/29 15:04
60F：→ crab321: barrier 降低，载子更容易跨越，subthreshold current 增 09/29 15:06
61F：→ crab321: 加.... 09/29 15:07
62F：→ hoppy0626: DIBL我觉得不难理解 当drain端的电压高 而且channel 09/29 18:39
63F：→ hoppy0626: length短的时候 drain端的电场就会通过depletion regio 09/29 18:39
64F：→ hoppy0626: n 去影响source end barrier 09/29 18:40