Estudo e simulação de ruído em transistores

A redução das dimensões dos dispositivos semicondutores para escalas submicrométricas impõe diversos desafios no projeto de circuitos integrados. O impacto das variações intrínsecas afetando parâmetros elétricos cresce em importância à medida que a área dos dispositivos adentra a faixa nanométrica. Dentre essas variações estão flutuações nas tensões e correntes de terminal causadas pelas diferentes formas de ruído intrínseco dos dispositivos MOS. Este trabalho apresenta um estudo sobre o impacto do ruído elétrico no desempenho de circuitos MOS. Um novo modelo para simulação do Random Telegraph Signal (RTS) no domínio do tempo é utilizado. Uma metodologia de simulação para contabilizar o ruído térmico em simulações transientes também é proposta. A partir desses modelos de simulação de dispositivos, o trabalho de pesquisa analisa o impacto da variabilidade de parâmetros elétricos em nível de circuito. As simulações focam na caracterização da pureza espectral em osciladores em anel de sinal diferencial. Diversas topologias são apresentadas e posteriormente comparadas em termos do jitter no período de oscilação.