【Cadence仿真技巧學習筆記】求解65nm庫晶體管參數un, e0, Cox

在設計放大器的第一步就是確定好晶體管參數和直流工作點的選取。
通過閱讀文獻，我了解到L波段低噪聲放大器的mos器件最優寬度計算公式為
$W_{opt.p}=\frac{3}{2}\frac{1}{\omega LC_{ox}R_{s}Q_{sp}}$
根據設計指標我們得知，L波段的中心頻率為1.3GHz，取 $\omega_{0}=1.3\mathrm{GHz},R_{s}=50\Omega,\gamma=2,\delta=4,\quad\alpha=1,\quad V_{dd}=1.2\mathrm{V},\quad L=0.13\mathrm{um},\quad Esat=4\times10^{6}\mathrm{V/m}$
進而我們可以得到最優品質因子Qsp為4
那么我們還剩下單位面積柵氧化層電容Cox是未知量
下面我介紹兩種求解得到Cox的方法

在這里插入圖片描述

打開后先搜索對應的晶體管，這里我使用到的晶體管是nmos_rf，
可以看到，在這個工藝庫模型文件中，其定義說明了晶體管的nr，lr，wr的范圍，并說明了其額定工作電壓為1v。
然后搜索相對真空介電常數epsrox，其值為3.9，這是表示SiO? 的介電常數
然后搜索等效柵氧化層厚度toxe，其值為2E-9，
載流子遷移率：u0，其值為0.02232
然后根據單位面積柵氧化層電容公式
$C_{ox}=\frac{\epsilon_{ox}}{t_{ox}}$
其中 $\epsilon_{ox}$ 是 SiO? 的介電常數，通常取值：
$\epsilon_{ox}=3.9\times\epsilon_0=3.9\times8.854\times10^{-12}\mathrm{F/m}\approx3.45\times10^{-11}\mathrm{F/m}$
tox是氧化層厚度，取決于 CMOS 工藝節點。例如：
$\bullet\quad t_{ox}\approx2\mathrm{nm}=2\times10^{-9}\mathrm{m}(65\mathrm{nm}\text{工藝})$
$\bullet\quad t_{ox}\approx1.5\mathrm{nm}=1.5\times10^{-9}\mathrm{m}(45\mathrm{nm}\text{工藝})$
$\bullet\quad t_{ox}\approx1.2\mathrm{nm}=1.2\times10^{-9}\mathrm{m}(32\mathrm{nm}\text{工藝})$
最終可得
$C_{ox}=\frac{3.45\times10^{-11}}{2.5\times10^{-9}}=1.38\times10^{-2}\mathrm{F/m}^{2}$

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