Leakage current 확인 방법

회로 설계에 있어 전력 소모를 최소화하는 것은 가장 중요하게 고려해야할 사항 중 하나이다.

전력 중에서도 대기 전력을 최소화하는 것이 바로 그 중에 하나이다.

대기 전력을 줄이기 위해선 소자의 leakage를 줄여야한다.

 

이처럼 MOSFET(특히 Logic Tr.)을 모델링하는 SPICE Modeling 엔지니어는 다음과 같은 leakage를 고려해야 한다.

(이 외에도 고려해야할 leakage 성분이 많을 수 있다.)

 

- Gate leakage

- Channel leakage

- Gate Induced Drain Leakage(GIDL)

 

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그렇다면 이 leakage current를 확인하기 위해 MOSFET의 노드에 어떤 전압을 인가해야 할까?

이것을 MOSFET symbol에 각 전압을 표시하려고 한다. 작성 편의를 위해 동작 전압 수준을 HV로, GND 전압을 0으로 표시하겠다.

 

1. Gate leakage

 

2. Channel leakage

 

3. Gate Induced Drain Leakage(GIDL)

 

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위와 같이 각 노드에 전압을 인가했으면 HSPICE의 다음의 명령어를 사용하여 각 노드별 전류를 확인할 수 있다.

만약 netlist에서 위 MOSFET을 'M1'이라고 명명했다면 아래와 같이 입력하면 된다.

 

.print i1(M1) i2(M1) i3(M1) i4(M1)

 

참고로 i1, i2, i3, i4는 각각 drain, gate, source, body 노드의 전류를 의미한다.