Disposition de plusieurs doigts contre un seul doigt (transistor MOSFET)

Veuillez fournir un résumé des avantages et des inconvénients d'une disposition de transistor à plusieurs doigts (MF) par rapport à un seul doigt ?

Lors de la disposition d'un MOSFET avec une largeur et une longueur particulières, dans un outil EDA, on a deux options en ce qui concerne la forme de la porte :

1) Bande unique (cas classique) (un doigt);
2) Plusieurs rayures (plusieurs doigts).

Hypothèses (basées sur divers forums Internet):

1) MF offre plus de flexibilité dans la planification de la mise en page pour les transistors à haut W / L ou L / W En d'autres termes, permet de rendre une disposition plus carrée.

2) MF permet une meilleure adaptation des transistors, si nécessaire. Par exemple, si vous utilisez des techniques centroïdes communes.

3) La disposition MF réduit la résistance de la grille (pour AC). Si oui, pouvez-vous expliquer pourquoi?

4) MF réduit la densité de courant dans la grille s'il y a des limitations technologiques à ce sujet.

Une personne ayant des connaissances peut-elle comparer les deux approches?

Figure 1: un doigt.

Figure 2: Deux doigts. Deux transistors en parallèle (les largeurs sont additionnées).

Figure 3: Deux doigts. Deux transistors en série (les longueurs sont additionnées).

Les transistors longs sont divisés en plus petits pour diverses raisons. Une des raisons pourrait être de mieux les adapter à la disposition globale d'un bloc ou simplement d'avoir un meilleur rapport hauteur / largeur. Une autre raison est de réduire la résistance de grille de l'appareil. Le problème est que la capacité du canal de grille forme un passe-bas avec la résistance de grille et la vitesse de commutation est réduite. De plus, la surface de drainage est réduite car deux doigts partagent un drain commun et les parasites sont donc également réduits.

Mise à jour: Le fractionnement d'un transistor avec un peu de W / L en un transistor avec plusieurs doigts est fait de telle sorte que la largeur (W) reste la même et la longueur du doigt est L / k, où k est le nombre total de doigts. La longueur et la largeur effectives restent les mêmes, mais les portes sont maintenant parallèles et donc la résistance est réduite. De plus, les portes sont souvent mises en contact aux deux extrémités pour réduire la résistance effective.

Le fractionnement des transistors peut être effectué en utilisant plusieurs transistors avec une seule porte ou avec des transistors qui ont plusieurs doigts de porte.

Les transistors à plusieurs doigts ont l'inconvénient que la direction du courant est différente pour deux doigts voisins. Par exemple, si pour le premier doigt la source est à gauche, la source pour le doigt suivant sera à droite. Les propriétés du transistor peuvent changer en fonction de la direction du courant. Par conséquent, des précautions supplémentaires doivent être prises lors de la recherche d'une bonne correspondance.

L'utilisation de plusieurs doigts pour obtenir des sources de courant mises à l'échelle par exemple dans un miroir de courant est également considérée comme inférieure à la présence de plusieurs transistors à grille unique en raison de propriétés légèrement différentes.

Un concepteur analogique doit donc décider quelle option est la meilleure pour un problème donné.