/**** BSIM3v3.2.4, Released by Xuemei Xi 12/21/2001 ****/ /********** * Copyright 2001 Regents of the University of California. All rights reserved. * File: b3temp.c of BSIM3v3.2.4 * Author: 1995 Min-Chie Jeng and Mansun Chan. * Author: 1997-1999 Weidong Liu. * Author: 2001 Xuemei Xi * Modified by Paolo Nenzi 2002 and Dietmar Warning 2003 **********/ #include "ngspice/ngspice.h" #include "ngspice/smpdefs.h" #include "ngspice/cktdefs.h" #include "bsim3v32def.h" #include "ngspice/const.h" #include "ngspice/sperror.h" #include "ngspice/devdefs.h" #include "ngspice/suffix.h" #define Kb 1.3806226e-23 #define KboQ 8.617087e-5 /* Kb / q where q = 1.60219e-19 */ #define EPSOX 3.453133e-11 #define EPSSI 1.03594e-10 #define PI 3.141592654 #define MAX_EXP 5.834617425e14 #define MIN_EXP 1.713908431e-15 #define EXP_THRESHOLD 34.0 #define Charge_q 1.60219e-19 /* ARGSUSED */ int BSIM3v32temp (GENmodel *inModel, CKTcircuit *ckt) { BSIM3v32model *model = (BSIM3v32model*) inModel; BSIM3v32instance *here; struct bsim3v32SizeDependParam *pSizeDependParamKnot, *pLastKnot, *pParam=NULL; double tmp, tmp1, tmp2, tmp3, Eg, Eg0, ni, T0, T1, T2, T3, T4, T5, Ldrn, Wdrn; double delTemp, Temp, TRatio, Inv_L, Inv_W, Inv_LW, Vtm0, Tnom; double Nvtm, SourceSatCurrent, DrainSatCurrent; int Size_Not_Found, error; /* loop through all the BSIM3v32 device models */ for (; model != NULL; model = model->BSIM3v32nextModel) { Temp = ckt->CKTtemp; if (model->BSIM3v32bulkJctPotential < 0.1) { model->BSIM3v32bulkJctPotential = 0.1; fprintf(stderr, "Given pb is less than 0.1. Pb is set to 0.1.\n"); } if (model->BSIM3v32sidewallJctPotential < 0.1) { model->BSIM3v32sidewallJctPotential = 0.1; fprintf(stderr, "Given pbsw is less than 0.1. Pbsw is set to 0.1.\n"); } if (model->BSIM3v32GatesidewallJctPotential < 0.1) { model->BSIM3v32GatesidewallJctPotential = 0.1; fprintf(stderr, "Given pbswg is less than 0.1. Pbswg is set to 0.1.\n"); } model->pSizeDependParamKnot = NULL; pLastKnot = NULL; Tnom = model->BSIM3v32tnom; TRatio = Temp / Tnom; model->BSIM3v32vcrit = CONSTvt0 * log(CONSTvt0 / (CONSTroot2 * 1.0e-14)); model->BSIM3v32factor1 = sqrt(EPSSI / EPSOX * model->BSIM3v32tox); Vtm0 = KboQ * Tnom; Eg0 = 1.16 - 7.02e-4 * Tnom * Tnom / (Tnom + 1108.0); ni = 1.45e10 * (Tnom / 300.15) * sqrt(Tnom / 300.15) * exp(21.5565981 - Eg0 / (2.0 * Vtm0)); model->BSIM3v32vtm = KboQ * Temp; Eg = 1.16 - 7.02e-4 * Temp * Temp / (Temp + 1108.0); if (Temp != Tnom) { T0 = Eg0 / Vtm0 - Eg / model->BSIM3v32vtm + model->BSIM3v32jctTempExponent * log(Temp / Tnom); T1 = exp(T0 / model->BSIM3v32jctEmissionCoeff); model->BSIM3v32jctTempSatCurDensity = model->BSIM3v32jctSatCurDensity * T1; model->BSIM3v32jctSidewallTempSatCurDensity = model->BSIM3v32jctSidewallSatCurDensity * T1; } else { model->BSIM3v32jctTempSatCurDensity = model->BSIM3v32jctSatCurDensity; model->BSIM3v32jctSidewallTempSatCurDensity = model->BSIM3v32jctSidewallSatCurDensity; } if (model->BSIM3v32jctTempSatCurDensity < 0.0) model->BSIM3v32jctTempSatCurDensity = 0.0; if (model->BSIM3v32jctSidewallTempSatCurDensity < 0.0) model->BSIM3v32jctSidewallTempSatCurDensity = 0.0; /* Temperature dependence of D/B and S/B diode capacitance begins */ delTemp = ckt->CKTtemp - model->BSIM3v32tnom; T0 = model->BSIM3v32tcj * delTemp; if (T0 >= -1.0) { /* Added revision dependent code */ switch (model->BSIM3v32intVersion) { case BSIM3v32V324: case BSIM3v32V323: model->BSIM3v32unitAreaTempJctCap = model->BSIM3v32unitAreaJctCap * (1.0 + T0); break; case BSIM3v32V322: case BSIM3v32V32: default: model->BSIM3v32unitAreaJctCap *= 1.0 + T0; } } else if (model->BSIM3v32unitAreaJctCap > 0.0) { /* Added revision dependent code */ switch (model->BSIM3v32intVersion) { case BSIM3v32V324: case BSIM3v32V323: model->BSIM3v32unitAreaTempJctCap = 0.0; break; case BSIM3v32V322: case BSIM3v32V32: default: model->BSIM3v32unitAreaJctCap = 0.0; } fprintf(stderr, "Temperature effect has caused cj to be negative. Cj is clamped to zero.\n"); } T0 = model->BSIM3v32tcjsw * delTemp; if (T0 >= -1.0) { /* Added revision dependent code */ switch (model->BSIM3v32intVersion) { case BSIM3v32V324: case BSIM3v32V323: model->BSIM3v32unitLengthSidewallTempJctCap = model->BSIM3v32unitLengthSidewallJctCap * (1.0 + T0); break; case BSIM3v32V322: case BSIM3v32V32: default: model->BSIM3v32unitLengthSidewallJctCap *= 1.0 + T0; } } else if (model->BSIM3v32unitLengthSidewallJctCap > 0.0) { /* Added revision dependent code */ switch (model->BSIM3v32intVersion) { case BSIM3v32V324: case BSIM3v32V323: model->BSIM3v32unitLengthSidewallTempJctCap = 0.0; break; case BSIM3v32V322: case BSIM3v32V32: default: model->BSIM3v32unitLengthSidewallJctCap = 0.0; } fprintf(stderr, "Temperature effect has caused cjsw to be negative. Cjsw is clamped to zero.\n"); } T0 = model->BSIM3v32tcjswg * delTemp; if (T0 >= -1.0) { /* Added revision dependent code */ switch (model->BSIM3v32intVersion) { case BSIM3v32V324: case BSIM3v32V323: model->BSIM3v32unitLengthGateSidewallTempJctCap = model->BSIM3v32unitLengthGateSidewallJctCap * (1.0 + T0); break; case BSIM3v32V322: case BSIM3v32V32: default: model->BSIM3v32unitLengthGateSidewallJctCap *= 1.0 + T0; } } else if (model->BSIM3v32unitLengthGateSidewallJctCap > 0.0) { /* Added revision dependent code */ switch (model->BSIM3v32intVersion) { case BSIM3v32V324: case BSIM3v32V323: model->BSIM3v32unitLengthGateSidewallTempJctCap = 0.0; break; case BSIM3v32V322: case BSIM3v32V32: default: model->BSIM3v32unitLengthGateSidewallJctCap = 0.0; } fprintf(stderr, "Temperature effect has caused cjswg to be negative. Cjswg is clamped to zero.\n"); } model->BSIM3v32PhiB = model->BSIM3v32bulkJctPotential - model->BSIM3v32tpb * delTemp; if (model->BSIM3v32PhiB < 0.01) { model->BSIM3v32PhiB = 0.01; fprintf(stderr, "Temperature effect has caused pb to be less than 0.01. Pb is clamped to 0.01.\n"); } model->BSIM3v32PhiBSW = model->BSIM3v32sidewallJctPotential - model->BSIM3v32tpbsw * delTemp; if (model->BSIM3v32PhiBSW <= 0.01) { model->BSIM3v32PhiBSW = 0.01; fprintf(stderr, "Temperature effect has caused pbsw to be less than 0.01. Pbsw is clamped to 0.01.\n"); } model->BSIM3v32PhiBSWG = model->BSIM3v32GatesidewallJctPotential - model->BSIM3v32tpbswg * delTemp; if (model->BSIM3v32PhiBSWG <= 0.01) { model->BSIM3v32PhiBSWG = 0.01; fprintf(stderr, "Temperature effect has caused pbswg to be less than 0.01. Pbswg is clamped to 0.01.\n"); } /* End of junction capacitance */ /* loop through all the instances of the model */ /* MCJ: Length and Width not initialized */ for (here = model->BSIM3v32instances; here != NULL; here = here->BSIM3v32nextInstance) { pSizeDependParamKnot = model->pSizeDependParamKnot; Size_Not_Found = 1; while ((pSizeDependParamKnot != NULL) && Size_Not_Found) { if ((here->BSIM3v32l == pSizeDependParamKnot->Length) && (here->BSIM3v32w == pSizeDependParamKnot->Width)) { Size_Not_Found = 0; here->pParam = pSizeDependParamKnot; if (model->BSIM3v32intVersion > BSIM3v32V322) { pParam = here->pParam; /*bug-fix */ } } else { pLastKnot = pSizeDependParamKnot; pSizeDependParamKnot = pSizeDependParamKnot->pNext; } } if (Size_Not_Found) { pParam = TMALLOC(struct bsim3v32SizeDependParam, 1); if (pLastKnot == NULL) model->pSizeDependParamKnot = pParam; else pLastKnot->pNext = pParam; pParam->pNext = NULL; here->pParam = pParam; Ldrn = here->BSIM3v32l; Wdrn = here->BSIM3v32w; pParam->Length = Ldrn; pParam->Width = Wdrn; T0 = pow(Ldrn, model->BSIM3v32Lln); T1 = pow(Wdrn, model->BSIM3v32Lwn); tmp1 = model->BSIM3v32Ll / T0 + model->BSIM3v32Lw / T1 + model->BSIM3v32Lwl / (T0 * T1); pParam->BSIM3v32dl = model->BSIM3v32Lint + tmp1; tmp2 = model->BSIM3v32Llc / T0 + model->BSIM3v32Lwc / T1 + model->BSIM3v32Lwlc / (T0 * T1); pParam->BSIM3v32dlc = model->BSIM3v32dlc + tmp2; T2 = pow(Ldrn, model->BSIM3v32Wln); T3 = pow(Wdrn, model->BSIM3v32Wwn); tmp1 = model->BSIM3v32Wl / T2 + model->BSIM3v32Ww / T3 + model->BSIM3v32Wwl / (T2 * T3); pParam->BSIM3v32dw = model->BSIM3v32Wint + tmp1; tmp2 = model->BSIM3v32Wlc / T2 + model->BSIM3v32Wwc / T3 + model->BSIM3v32Wwlc / (T2 * T3); pParam->BSIM3v32dwc = model->BSIM3v32dwc + tmp2; pParam->BSIM3v32leff = here->BSIM3v32l + model->BSIM3v32xl - 2.0 * pParam->BSIM3v32dl; if (pParam->BSIM3v32leff <= 0.0) { SPfrontEnd->IFerrorf (ERR_FATAL, "BSIM3v32: mosfet %s, model %s: Effective channel length <= 0", model->BSIM3v32modName, here->BSIM3v32name); return(E_BADPARM); } pParam->BSIM3v32weff = here->BSIM3v32w + model->BSIM3v32xw - 2.0 * pParam->BSIM3v32dw; if (pParam->BSIM3v32weff <= 0.0) { SPfrontEnd->IFerrorf (ERR_FATAL, "BSIM3v32: mosfet %s, model %s: Effective channel width <= 0", model->BSIM3v32modName, here->BSIM3v32name); return(E_BADPARM); } pParam->BSIM3v32leffCV = here->BSIM3v32l + model->BSIM3v32xl - 2.0 * pParam->BSIM3v32dlc; if (pParam->BSIM3v32leffCV <= 0.0) { SPfrontEnd->IFerrorf (ERR_FATAL, "BSIM3v32: mosfet %s, model %s: Effective channel length for C-V <= 0", model->BSIM3v32modName, here->BSIM3v32name); return(E_BADPARM); } pParam->BSIM3v32weffCV = here->BSIM3v32w + model->BSIM3v32xw - 2.0 * pParam->BSIM3v32dwc; if (pParam->BSIM3v32weffCV <= 0.0) { SPfrontEnd->IFerrorf (ERR_FATAL, "BSIM3v32: mosfet %s, model %s: Effective channel width for C-V <= 0", model->BSIM3v32modName, here->BSIM3v32name); return(E_BADPARM); } if (model->BSIM3v32binUnit == 1) { Inv_L = 1.0e-6 / pParam->BSIM3v32leff; Inv_W = 1.0e-6 / pParam->BSIM3v32weff; Inv_LW = 1.0e-12 / (pParam->BSIM3v32leff * pParam->BSIM3v32weff); } else { Inv_L = 1.0 / pParam->BSIM3v32leff; Inv_W = 1.0 / pParam->BSIM3v32weff; Inv_LW = 1.0 / (pParam->BSIM3v32leff * pParam->BSIM3v32weff); } pParam->BSIM3v32cdsc = model->BSIM3v32cdsc + model->BSIM3v32lcdsc * Inv_L + model->BSIM3v32wcdsc * Inv_W + model->BSIM3v32pcdsc * Inv_LW; pParam->BSIM3v32cdscb = model->BSIM3v32cdscb + model->BSIM3v32lcdscb * Inv_L + model->BSIM3v32wcdscb * Inv_W + model->BSIM3v32pcdscb * Inv_LW; pParam->BSIM3v32cdscd = model->BSIM3v32cdscd + model->BSIM3v32lcdscd * Inv_L + model->BSIM3v32wcdscd * Inv_W + model->BSIM3v32pcdscd * Inv_LW; pParam->BSIM3v32cit = model->BSIM3v32cit + model->BSIM3v32lcit * Inv_L + model->BSIM3v32wcit * Inv_W + model->BSIM3v32pcit * Inv_LW; pParam->BSIM3v32nfactor = model->BSIM3v32nfactor + model->BSIM3v32lnfactor * Inv_L + model->BSIM3v32wnfactor * Inv_W + model->BSIM3v32pnfactor * Inv_LW; pParam->BSIM3v32xj = model->BSIM3v32xj + model->BSIM3v32lxj * Inv_L + model->BSIM3v32wxj * Inv_W + model->BSIM3v32pxj * Inv_LW; pParam->BSIM3v32vsat = model->BSIM3v32vsat + model->BSIM3v32lvsat * Inv_L + model->BSIM3v32wvsat * Inv_W + model->BSIM3v32pvsat * Inv_LW; 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pParam->BSIM3v32pvag = model->BSIM3v32pvag + model->BSIM3v32lpvag * Inv_L + model->BSIM3v32wpvag * Inv_W + model->BSIM3v32ppvag * Inv_LW; pParam->BSIM3v32wr = model->BSIM3v32wr + model->BSIM3v32lwr * Inv_L + model->BSIM3v32wwr * Inv_W + model->BSIM3v32pwr * Inv_LW; pParam->BSIM3v32dwg = model->BSIM3v32dwg + model->BSIM3v32ldwg * Inv_L + model->BSIM3v32wdwg * Inv_W + model->BSIM3v32pdwg * Inv_LW; pParam->BSIM3v32dwb = model->BSIM3v32dwb + model->BSIM3v32ldwb * Inv_L + model->BSIM3v32wdwb * Inv_W + model->BSIM3v32pdwb * Inv_LW; pParam->BSIM3v32b0 = model->BSIM3v32b0 + model->BSIM3v32lb0 * Inv_L + model->BSIM3v32wb0 * Inv_W + model->BSIM3v32pb0 * Inv_LW; pParam->BSIM3v32b1 = model->BSIM3v32b1 + model->BSIM3v32lb1 * Inv_L + model->BSIM3v32wb1 * Inv_W + model->BSIM3v32pb1 * Inv_LW; pParam->BSIM3v32alpha0 = model->BSIM3v32alpha0 + model->BSIM3v32lalpha0 * Inv_L + model->BSIM3v32walpha0 * Inv_W + model->BSIM3v32palpha0 * Inv_LW; pParam->BSIM3v32alpha1 = model->BSIM3v32alpha1 + model->BSIM3v32lalpha1 * Inv_L + model->BSIM3v32walpha1 * Inv_W + model->BSIM3v32palpha1 * Inv_LW; pParam->BSIM3v32beta0 = model->BSIM3v32beta0 + model->BSIM3v32lbeta0 * Inv_L + model->BSIM3v32wbeta0 * Inv_W + model->BSIM3v32pbeta0 * Inv_LW; /* CV model */ pParam->BSIM3v32elm = model->BSIM3v32elm + model->BSIM3v32lelm * Inv_L + model->BSIM3v32welm * Inv_W + model->BSIM3v32pelm * Inv_LW; pParam->BSIM3v32cgsl = model->BSIM3v32cgsl + model->BSIM3v32lcgsl * Inv_L + model->BSIM3v32wcgsl * Inv_W + model->BSIM3v32pcgsl * Inv_LW; pParam->BSIM3v32cgdl = model->BSIM3v32cgdl + model->BSIM3v32lcgdl * Inv_L + model->BSIM3v32wcgdl * Inv_W + model->BSIM3v32pcgdl * Inv_LW; pParam->BSIM3v32ckappa = model->BSIM3v32ckappa + model->BSIM3v32lckappa * Inv_L + model->BSIM3v32wckappa * Inv_W + model->BSIM3v32pckappa * Inv_LW; pParam->BSIM3v32cf = model->BSIM3v32cf + model->BSIM3v32lcf * Inv_L + model->BSIM3v32wcf * Inv_W + model->BSIM3v32pcf * Inv_LW; pParam->BSIM3v32clc = model->BSIM3v32clc + model->BSIM3v32lclc * Inv_L + model->BSIM3v32wclc * Inv_W + model->BSIM3v32pclc * Inv_LW; pParam->BSIM3v32cle = model->BSIM3v32cle + model->BSIM3v32lcle * Inv_L + model->BSIM3v32wcle * Inv_W + model->BSIM3v32pcle * Inv_LW; pParam->BSIM3v32vfbcv = model->BSIM3v32vfbcv + model->BSIM3v32lvfbcv * Inv_L + model->BSIM3v32wvfbcv * Inv_W + model->BSIM3v32pvfbcv * Inv_LW; pParam->BSIM3v32acde = model->BSIM3v32acde + model->BSIM3v32lacde * Inv_L + model->BSIM3v32wacde * Inv_W + model->BSIM3v32pacde * Inv_LW; pParam->BSIM3v32moin = model->BSIM3v32moin + model->BSIM3v32lmoin * Inv_L + model->BSIM3v32wmoin * Inv_W + model->BSIM3v32pmoin * Inv_LW; pParam->BSIM3v32noff = model->BSIM3v32noff + model->BSIM3v32lnoff * Inv_L + model->BSIM3v32wnoff * Inv_W + model->BSIM3v32pnoff * Inv_LW; pParam->BSIM3v32voffcv = model->BSIM3v32voffcv + model->BSIM3v32lvoffcv * Inv_L + model->BSIM3v32wvoffcv * Inv_W + model->BSIM3v32pvoffcv * Inv_LW; pParam->BSIM3v32abulkCVfactor = 1.0 + pow((pParam->BSIM3v32clc / pParam->BSIM3v32leffCV), pParam->BSIM3v32cle); T0 = (TRatio - 1.0); pParam->BSIM3v32ua = pParam->BSIM3v32ua + pParam->BSIM3v32ua1 * T0; pParam->BSIM3v32ub = pParam->BSIM3v32ub + pParam->BSIM3v32ub1 * T0; pParam->BSIM3v32uc = pParam->BSIM3v32uc + pParam->BSIM3v32uc1 * T0; if (pParam->BSIM3v32u0 > 1.0) pParam->BSIM3v32u0 = pParam->BSIM3v32u0 / 1.0e4; pParam->BSIM3v32u0temp = pParam->BSIM3v32u0 * pow(TRatio, pParam->BSIM3v32ute); pParam->BSIM3v32vsattemp = pParam->BSIM3v32vsat - pParam->BSIM3v32at * T0; pParam->BSIM3v32rds0 = (pParam->BSIM3v32rdsw + pParam->BSIM3v32prt * T0) / pow(pParam->BSIM3v32weff * 1E6, pParam->BSIM3v32wr); if (BSIM3v32checkModel(model, here, ckt)) { SPfrontEnd->IFerrorf (ERR_FATAL, "Fatal error(s) detected during BSIM3v32V3.2 parameter checking for %s in model %s", model->BSIM3v32modName, here->BSIM3v32name); return(E_BADPARM); } pParam->BSIM3v32cgdo = (model->BSIM3v32cgdo + pParam->BSIM3v32cf) * pParam->BSIM3v32weffCV; pParam->BSIM3v32cgso = (model->BSIM3v32cgso + pParam->BSIM3v32cf) * pParam->BSIM3v32weffCV; pParam->BSIM3v32cgbo = model->BSIM3v32cgbo * pParam->BSIM3v32leffCV; T0 = pParam->BSIM3v32leffCV * pParam->BSIM3v32leffCV; pParam->BSIM3v32tconst = pParam->BSIM3v32u0temp * pParam->BSIM3v32elm / (model->BSIM3v32cox * pParam->BSIM3v32weffCV * pParam->BSIM3v32leffCV * T0); if (!model->BSIM3v32npeakGiven && model->BSIM3v32gamma1Given) { T0 = pParam->BSIM3v32gamma1 * model->BSIM3v32cox; pParam->BSIM3v32npeak = 3.021E22 * T0 * T0; } pParam->BSIM3v32phi = 2.0 * Vtm0 * log(pParam->BSIM3v32npeak / ni); pParam->BSIM3v32sqrtPhi = sqrt(pParam->BSIM3v32phi); pParam->BSIM3v32phis3 = pParam->BSIM3v32sqrtPhi * pParam->BSIM3v32phi; pParam->BSIM3v32Xdep0 = sqrt(2.0 * EPSSI / (Charge_q * pParam->BSIM3v32npeak * 1.0e6)) * pParam->BSIM3v32sqrtPhi; pParam->BSIM3v32sqrtXdep0 = sqrt(pParam->BSIM3v32Xdep0); pParam->BSIM3v32litl = sqrt(3.0 * pParam->BSIM3v32xj * model->BSIM3v32tox); pParam->BSIM3v32vbi = Vtm0 * log(1.0e20 * pParam->BSIM3v32npeak / (ni * ni)); pParam->BSIM3v32cdep0 = sqrt(Charge_q * EPSSI * pParam->BSIM3v32npeak * 1.0e6 / 2.0 / pParam->BSIM3v32phi); pParam->BSIM3v32ldeb = sqrt(EPSSI * Vtm0 / (Charge_q * pParam->BSIM3v32npeak * 1.0e6)) / 3.0; pParam->BSIM3v32acde *= pow((pParam->BSIM3v32npeak / 2.0e16), -0.25); if (model->BSIM3v32k1Given || model->BSIM3v32k2Given) { if (!model->BSIM3v32k1Given) { if ((!ckt->CKTcurJob) || (ckt->CKTcurJob->JOBtype < 9)) /* don't print in sensitivity */ fprintf(stdout, "Warning: k1 should be specified with k2.\n"); pParam->BSIM3v32k1 = 0.53; } if (!model->BSIM3v32k2Given) { if ((!ckt->CKTcurJob) || (ckt->CKTcurJob->JOBtype < 9)) /* don't print in sensitivity */ fprintf(stdout, "Warning: k2 should be specified with k1.\n"); pParam->BSIM3v32k2 = -0.0186; } if ((!ckt->CKTcurJob) || (ckt->CKTcurJob->JOBtype < 9)) { /* don't print in sensitivity */ if (model->BSIM3v32nsubGiven) fprintf(stdout, "Warning: nsub is ignored because k1 or k2 is given.\n"); if (model->BSIM3v32xtGiven) fprintf(stdout, "Warning: xt is ignored because k1 or k2 is given.\n"); if (model->BSIM3v32vbxGiven) fprintf(stdout, "Warning: vbx is ignored because k1 or k2 is given.\n"); if (model->BSIM3v32gamma1Given) fprintf(stdout, "Warning: gamma1 is ignored because k1 or k2 is given.\n"); if (model->BSIM3v32gamma2Given) fprintf(stdout, "Warning: gamma2 is ignored because k1 or k2 is given.\n"); } } else { if (!model->BSIM3v32vbxGiven) pParam->BSIM3v32vbx = pParam->BSIM3v32phi - 7.7348e-4 * pParam->BSIM3v32npeak * pParam->BSIM3v32xt * pParam->BSIM3v32xt; if (pParam->BSIM3v32vbx > 0.0) pParam->BSIM3v32vbx = -pParam->BSIM3v32vbx; if (pParam->BSIM3v32vbm > 0.0) pParam->BSIM3v32vbm = -pParam->BSIM3v32vbm; if (!model->BSIM3v32gamma1Given) pParam->BSIM3v32gamma1 = 5.753e-12 * sqrt(pParam->BSIM3v32npeak) / model->BSIM3v32cox; if (!model->BSIM3v32gamma2Given) pParam->BSIM3v32gamma2 = 5.753e-12 * sqrt(pParam->BSIM3v32nsub) / model->BSIM3v32cox; T0 = pParam->BSIM3v32gamma1 - pParam->BSIM3v32gamma2; T1 = sqrt(pParam->BSIM3v32phi - pParam->BSIM3v32vbx) - pParam->BSIM3v32sqrtPhi; T2 = sqrt(pParam->BSIM3v32phi * (pParam->BSIM3v32phi - pParam->BSIM3v32vbm)) - pParam->BSIM3v32phi; pParam->BSIM3v32k2 = T0 * T1 / (2.0 * T2 + pParam->BSIM3v32vbm); pParam->BSIM3v32k1 = pParam->BSIM3v32gamma2 - 2.0 * pParam->BSIM3v32k2 * sqrt(pParam->BSIM3v32phi - pParam->BSIM3v32vbm); } if (pParam->BSIM3v32k2 < 0.0) { T0 = 0.5 * pParam->BSIM3v32k1 / pParam->BSIM3v32k2; pParam->BSIM3v32vbsc = 0.9 * (pParam->BSIM3v32phi - T0 * T0); if (pParam->BSIM3v32vbsc > -3.0) pParam->BSIM3v32vbsc = -3.0; else if (pParam->BSIM3v32vbsc < -30.0) pParam->BSIM3v32vbsc = -30.0; } else { pParam->BSIM3v32vbsc = -30.0; } if (pParam->BSIM3v32vbsc > pParam->BSIM3v32vbm) pParam->BSIM3v32vbsc = pParam->BSIM3v32vbm; if (!model->BSIM3v32vfbGiven) { if (model->BSIM3v32vth0Given) { pParam->BSIM3v32vfb = model->BSIM3v32type * pParam->BSIM3v32vth0 - pParam->BSIM3v32phi - pParam->BSIM3v32k1 * pParam->BSIM3v32sqrtPhi; } else { pParam->BSIM3v32vfb = -1.0; } } if (!model->BSIM3v32vth0Given) { pParam->BSIM3v32vth0 = model->BSIM3v32type * (pParam->BSIM3v32vfb + pParam->BSIM3v32phi + pParam->BSIM3v32k1 * pParam->BSIM3v32sqrtPhi); } pParam->BSIM3v32k1ox = pParam->BSIM3v32k1 * model->BSIM3v32tox / model->BSIM3v32toxm; pParam->BSIM3v32k2ox = pParam->BSIM3v32k2 * model->BSIM3v32tox / model->BSIM3v32toxm; T1 = sqrt(EPSSI / EPSOX * model->BSIM3v32tox * pParam->BSIM3v32Xdep0); T0 = exp(-0.5 * pParam->BSIM3v32dsub * pParam->BSIM3v32leff / T1); pParam->BSIM3v32theta0vb0 = (T0 + 2.0 * T0 * T0); T0 = exp(-0.5 * pParam->BSIM3v32drout * pParam->BSIM3v32leff / T1); T2 = (T0 + 2.0 * T0 * T0); pParam->BSIM3v32thetaRout = pParam->BSIM3v32pdibl1 * T2 + pParam->BSIM3v32pdibl2; tmp = sqrt(pParam->BSIM3v32Xdep0); tmp1 = pParam->BSIM3v32vbi - pParam->BSIM3v32phi; tmp2 = model->BSIM3v32factor1 * tmp; T0 = -0.5 * pParam->BSIM3v32dvt1w * pParam->BSIM3v32weff * pParam->BSIM3v32leff / tmp2; if (T0 > -EXP_THRESHOLD) { T1 = exp(T0); T2 = T1 * (1.0 + 2.0 * T1); } else { T1 = MIN_EXP; T2 = T1 * (1.0 + 2.0 * T1); } T0 = pParam->BSIM3v32dvt0w * T2; T2 = T0 * tmp1; T0 = -0.5 * pParam->BSIM3v32dvt1 * pParam->BSIM3v32leff / tmp2; if (T0 > -EXP_THRESHOLD) { T1 = exp(T0); T3 = T1 * (1.0 + 2.0 * T1); } else { T1 = MIN_EXP; T3 = T1 * (1.0 + 2.0 * T1); } T3 = pParam->BSIM3v32dvt0 * T3 * tmp1; T4 = model->BSIM3v32tox * pParam->BSIM3v32phi / (pParam->BSIM3v32weff + pParam->BSIM3v32w0); T0 = sqrt(1.0 + pParam->BSIM3v32nlx / pParam->BSIM3v32leff); T5 = pParam->BSIM3v32k1ox * (T0 - 1.0) * pParam->BSIM3v32sqrtPhi + (pParam->BSIM3v32kt1 + pParam->BSIM3v32kt1l / pParam->BSIM3v32leff) * (TRatio - 1.0); tmp3 = model->BSIM3v32type * pParam->BSIM3v32vth0 - T2 - T3 + pParam->BSIM3v32k3 * T4 + T5; pParam->BSIM3v32vfbzb = tmp3 - pParam->BSIM3v32phi - pParam->BSIM3v32k1 * pParam->BSIM3v32sqrtPhi; /* End of vfbzb */ } /* adding delvto */ here->BSIM3v32vth0 = pParam->BSIM3v32vth0 + here->BSIM3v32delvto; here->BSIM3v32vfb = pParam->BSIM3v32vfb + model->BSIM3v32type * here->BSIM3v32delvto; here->BSIM3v32vfbzb = pParam->BSIM3v32vfbzb + model->BSIM3v32type * here->BSIM3v32delvto; /* low field mobility multiplier */ here->BSIM3v32u0temp = pParam->BSIM3v32u0temp * here->BSIM3v32mulu0; here->BSIM3v32tconst = here->BSIM3v32u0temp * pParam->BSIM3v32elm / (model->BSIM3v32cox * pParam->BSIM3v32weffCV * pParam->BSIM3v32leffCV * T0); /* process source/drain series resistance */ /* ACM model */ if (model->BSIM3v32acmMod == 0) { here->BSIM3v32drainConductance = model->BSIM3v32sheetResistance * here->BSIM3v32drainSquares; here->BSIM3v32sourceConductance = model->BSIM3v32sheetResistance * here->BSIM3v32sourceSquares; } else /* ACM > 0 */ { error = ACM_SourceDrainResistances( model->BSIM3v32acmMod, model->BSIM3v32ld, model->BSIM3v32ldif, model->BSIM3v32hdif, model->BSIM3v32wmlt, here->BSIM3v32w, model->BSIM3v32xw, model->BSIM3v32sheetResistance, here->BSIM3v32drainSquaresGiven, model->BSIM3v32rd, model->BSIM3v32rdc, here->BSIM3v32drainSquares, here->BSIM3v32sourceSquaresGiven, model->BSIM3v32rs, model->BSIM3v32rsc, here->BSIM3v32sourceSquares, &(here->BSIM3v32drainConductance), &(here->BSIM3v32sourceConductance) ); if (error) return(error); } if (here->BSIM3v32drainConductance > 0.0) here->BSIM3v32drainConductance = 1.0 / here->BSIM3v32drainConductance; else here->BSIM3v32drainConductance = 0.0; if (here->BSIM3v32sourceConductance > 0.0) here->BSIM3v32sourceConductance = 1.0 / here->BSIM3v32sourceConductance; else here->BSIM3v32sourceConductance = 0.0; here->BSIM3v32cgso = pParam->BSIM3v32cgso; here->BSIM3v32cgdo = pParam->BSIM3v32cgdo; Nvtm = model->BSIM3v32vtm * model->BSIM3v32jctEmissionCoeff; if (model->BSIM3v32acmMod == 0) { if ((here->BSIM3v32sourceArea <= 0.0) && (here->BSIM3v32sourcePerimeter <= 0.0)) { SourceSatCurrent = 1.0e-14; } else { SourceSatCurrent = here->BSIM3v32sourceArea * model->BSIM3v32jctTempSatCurDensity + here->BSIM3v32sourcePerimeter * model->BSIM3v32jctSidewallTempSatCurDensity; } if ((here->BSIM3v32drainArea <= 0.0) && (here->BSIM3v32drainPerimeter <= 0.0)) { DrainSatCurrent = 1.0e-14; } else { DrainSatCurrent = here->BSIM3v32drainArea * model->BSIM3v32jctTempSatCurDensity + here->BSIM3v32drainPerimeter * model->BSIM3v32jctSidewallTempSatCurDensity; } } else /* ACM > 0 */ { error = ACM_saturationCurrents( model->BSIM3v32acmMod, model->BSIM3v32calcacm, here->BSIM3v32geo, model->BSIM3v32hdif, model->BSIM3v32wmlt, here->BSIM3v32w, model->BSIM3v32xw, model->BSIM3v32jctTempSatCurDensity, model->BSIM3v32jctSidewallTempSatCurDensity, here->BSIM3v32drainAreaGiven, here->BSIM3v32drainArea, here->BSIM3v32drainPerimeterGiven, here->BSIM3v32drainPerimeter, here->BSIM3v32sourceAreaGiven, here->BSIM3v32sourceArea, here->BSIM3v32sourcePerimeterGiven, here->BSIM3v32sourcePerimeter, &DrainSatCurrent, &SourceSatCurrent ); if (error) return(error); } if ((SourceSatCurrent > 0.0) && (model->BSIM3v32ijth > 0.0)) { here->BSIM3v32vjsm = Nvtm * log(model->BSIM3v32ijth / SourceSatCurrent + 1.0); /* Added revision dependent code */ switch (model->BSIM3v32intVersion) { case BSIM3v32V324: case BSIM3v32V323: case BSIM3v32V322: here->BSIM3v32IsEvjsm = SourceSatCurrent * exp(here->BSIM3v32vjsm / Nvtm); break; case BSIM3v32V32: default: /* Do nothing */ break; } } if ((DrainSatCurrent > 0.0) && (model->BSIM3v32ijth > 0.0)) { here->BSIM3v32vjdm = Nvtm * log(model->BSIM3v32ijth / DrainSatCurrent + 1.0); /* Added revision dependent code */ switch (model->BSIM3v32intVersion) { case BSIM3v32V324: case BSIM3v32V323: case BSIM3v32V322: here->BSIM3v32IsEvjdm = DrainSatCurrent * exp(here->BSIM3v32vjdm / Nvtm); break; case BSIM3v32V32: default: /* Do nothing */ break; } } } } return(OK); }