Modelo MOSFET da lei do poder alfa e suas aplicações ao atraso do inversor CMOS e outras fórmulas

Um modelo MOS de lei do poder alfa que inclui o efeito de saturação da velocidade dos portadores, que se torna proeminente em MOSFETs de canal curto, é apresentado. O modelo é uma extensão do modelo MOS de lei do quadrado de Shockley na região de saturação. Como o modelo é simples, pode ser usado para lidar com circuitos MOSFET de forma analítica e pode prever o comportamento do circuito na região submicrométrica. Usando o modelo, expressões em forma fechada para o atraso, potência de curto-circuito e tensão de transição de inversores CMOS são derivadas. A expressão do atraso inclui efeitos da inclinação da forma de onda de entrada e efeitos de resistência parasita de dreno/fonte e pode ser usada em ferramentas de simulação e/ou otimização CAD. Foi descoberto que o atraso do inversor CMOS se torna menos sensível à inclinação da forma de onda de entrada e que a dissipação de curto-circuito aumenta à medida que o efeito de saturação da velocidade dos portadores em MOSFETs de canal curto se torna mais severo.