内存ラティラル・バイポーラ・トランジスタの駆動力を用いたCMOS/SOIインバータの回路シミュレーション-I(信号処理, LSI, 及び一般)
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概要
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MOSFETの構造は、ゲート部分を除けば、ラティラル・バイポーラ(LB)トランジスタをそのまま内存する。ゲートとサブストレートの端子を常に接続したSOI上のDTMOS[1]は高い電流増幅率β_fを持つと報告されている[2,3]。同様にSOI上の4端子のLB-MOSFET(LBMOS)素子も高いβ_fを持つだろう。我々は、そのLBMOSのベース端子に順方向電流を供給する理想的な台形波の電流源を設け[4]、この電流源の実現にプルアップ/プルダウンMOSFETを使い[5]、β_f倍したコレクタ電流により駆動力を上げるLBCMOSインパークの回路方式を提案した。そこでは寄生抵抗がない理想的なLBMOS素子としてその動作条件を調べた。本稿Iでは、035μmCMOSプロセスを前提に、ソース側で2重拡散技術[6]を使ってチャンネル(ベース)を作成するLBMOSの素子構造を提案する。特にそのベース抵抗を精密に取り入れた素子単体及びインバータの回路シミュレーション実験を行う。ここでは、Wn=Wp=1.575μmの寸法で、β_f=100とβ_r=1を仮定して、Vdd=1.2Vの設定を行った。まず、DTCMOSインパークは消費電力が大きく実用的でないことが示された。一方、LBCMOSインパークは、DTCMOSインパークと比べて、5.534fF(同インバータのゲート容量)×100の大きな容量負荷に対して、スピードは1/2倍で劣るものの、1/6という低いエネルギーの動作となった。
- 2003-06-19
著者
-
秋濃 俊郎
近畿大学生物理工学部電子システム情報工学科
-
秋濃 俊郎
近畿大学大学院生物理工学研究科
-
松浦 圭
近畿大学大学院生物理工学研究科
-
安長 章喜
近畿大学大学院生物理工学研究科電子システム情報工学専攻
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