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http://inaoe.repositorioinstitucional.mx/jspui/handle/1009/602| Modeling and design of split-drain MAGFETs and possible applications in integrated circuit test | |
| GERARD FRANZ SANTILLAN QUIÑONEZ | |
| VICTOR HUGO CHAMPAC VILELA ROBERTO STACK MURPHY ARTEAGA | |
| Acceso Abierto | |
| Atribución-NoComercial-SinDerivadas | |
| MAGFET Magnetic field measurement Magnetic sensors Galvanomagnetic effect Hall effect Magnetoconductance | |
| The behavior and the magnetic sensing capability of Split-Drain MAGFETs (SDMAGFET)
are analyzed. Some applications for integrated circuit testing are proposed.
Analytical models for a SD-MAGFET, without using fitting parameters, to
estimate important parameters related with its performance are proposed. Some
of these models are validated with numerical analysis, and the others with experimental
results which were obtained characterizing SD-MAGFETs fabricated in two
integrated circuits with AMS 0:35 µm CMOS technology. An analytical method
to estimate the equivalent rectangular aspect ratio, Weq/Leq, of a SD-MAGFET is
proposed. Using this, the drain current for a MOSFET with Weq/Leq ratio has an
error < 13% for drain-source voltages ≥ 0:2 V . An analytical continuous model of
the geometric correction factor, G, for a SD-MAGFET is proposed. This reduces
the error of a previous analytical continuous model of G reported in the literature.
Including the impact of the channel geometry through G, an analytical model of
the current density in the channel of a SD-MAGFET, JnB, immersed in a magnetic
flux density is developed. In this work, G is de_ned as a ratio of magnitude of
forces in the deflection direction. Using this and the components of the current
density, an analytical continuous model of the Hall angle, ƟHn, is proposed. Considering
this, an analytical model of the carrier effective deflection along the channel
is obtained. Based on the proposed model of JnB, analytical continuous models of
the conductivity and resistivity in the longitudinal and in the deflection direction
are proposed. Then, an analytical model to estimate the variation of the longitudinal
channel conductance of a SD-MAGFET is developed. Taking into account
the current-lines deflection effect and the magnetoconductance effect, an analytical
model of the sensitivity of a SD-MAGFET is proposed. The sensitivity by deflection
is related to the carrier effective deflection, and the sensitivity by magnetoconductance
is related to the variation of the longitudinal channel conductance. Using the
proposed analytical models for a SD-MAGFET, the impact of the channel geometry
and the bias conditions on the performance of a SD-MAGFET are analyzed. According
to the obtained analytical, numerical and experimental results, the current-lines
deflection and the magnetoconductance effects play a major role when the Leq/Weq
ratio decreases. El comportamiento y la capacidad de sensado magnético de Split-Drain MAGFETs (SD-MAGFET) son analizados. Algunas aplicaciones de SD-MAGFETs para test de circuitos integrados son propuestas. Modelos analíticos para un SD-MAGFET, sin usar parámetros de ajuste, para estimar parámetros importantes relacionados con su rendimiento son propuestos. Algunos de estos modelos son validados con análisis numérico, y los otros con resultados experimentales los cuales fueron obtenidos caracterizando SD-MAGFETs fabricados en dos circuitos integrados con tecnología CMOS AMS 0:35µm. Un método analítico para estimar la razón de aspecto rectangular equivalente, Weq/Leq, de un SD-MAGFET es propuesto. Usando _este, la corriente de drenaje por un MOSFET con razón de aspecto Weq/Leq tiene un error < 13% para voltajes drenaje-fuente ≥ 0:2 V . Un modelo analítico continuo del factor de corrección geométrica, G, para un SD-MAGFET es propuesto. Este modelo reduce el error de un previo modelo analítico continuo de G reportado en la literatura. Incluyendo el impacto de la geometría de canal a través de G, un modelo analítico de la densidad de corriente en el canal de un SD-MAGFET, JnB, inmerso en una densidad de flujo magnético es desarrollado. En este trabajo G es definido como una razón de magnitudes de fuerzas en la dirección de deflexión. Usando esto y las componentes de la densidad de corriente, un modelo analítico continuo del ángulo de Hall, ƟHn, es propuesto. Considerando este modelo de ƟHn desarrollado, un modelo analítico de la deflexión efectiva del portador a lo largo del canal es obtenido. Sobre la base del modelo propuesto para JnB, modelos analíticos continuos de la conductividad y resistividad en la dirección longitudinal y en la dirección de deflexión son propuestos. Entonces, un modelo analítico para estimar la variación de la conductancia del canal longitudinal de un SD-MAGFET es desarrollado. | |
| Instituto Nacional de Astrofísica, Óptica y Electrónica | |
| 2010-07 | |
| Tesis de doctorado | |
| Inglés | |
| Estudiantes Investigadores Público en general | |
| Santillan-Quiñonez G.F. | |
| ELECTRÓNICA | |
| Versión aceptada | |
| acceptedVersion - Versión aceptada | |
| Aparece en las colecciones: | Doctorado en Electrónica |
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