Layout a più dita vs singolo dito (transistor MOSFET)

Fornire un riepilogo dei vantaggi e degli svantaggi di un layout a transistor con più dita (MF) rispetto a un solo dito ?

Quando si posiziona un MOSFET con una larghezza e una lunghezza particolari, in uno strumento EDA, si hanno due opzioni per quanto riguarda la forma del cancello :

1) Striscia singola (custodia classica) (un dito);
2) Diverse strisce (più dita).

Ipotesi (basata su vari forum su Internet):

1) MF offre una maggiore flessibilità nella pianificazione del layout per transistor con elevato W / L o L / W. In altre parole, consente di creare un layout più quadrato.

2) MF consente una migliore corrispondenza dei transistor, se necessario. Ad esempio, se si usano tecniche di centroide comune.

3) Il layout MF riduce la resistenza del gate (per AC). In tal caso, puoi spiegare perché?

4) MF riduce la densità di corrente nel gate se ci sono limitazioni tecnologiche su questo.

Qualcuno con conoscenza può fare un confronto tra i due approcci?

Figura 1: un dito.

Figura 2: due dita. Due transistor in parallelo (le larghezze sono sommate).

Figura 3: due dita. Due transistor in serie (le lunghezze sono sommate).

I transistor lunghi sono suddivisi in quelli più piccoli per vari motivi. Un motivo potrebbe essere quello di adattarli meglio al layout generale di un blocco o semplicemente di avere un rapporto d'aspetto migliore. Un altro motivo è ridurre la resistenza di gate del dispositivo. Il problema è che la capacità del canale di gate forma un passaggio basso con la resistenza di gate e la velocità di commutazione è ridotta. Inoltre, l'area di drenaggio è ridotta perché due dita condividono un drenaggio comune e quindi anche i parassiti sono ridotti.

Aggiornamento: la divisione di un transistor con un po 'di W / L in un transistor con più dita viene eseguita in modo tale che la larghezza (W) rimanga la stessa e la lunghezza del dito sia L / k, dove k è il numero totale di dita. La lunghezza e la larghezza effettive rimangono invariate, ma i cancelli sono ora in parallelo e quindi la resistenza è ridotta. Inoltre, le porte vengono spesso contattate ad entrambe le estremità per ridurre la resistenza effettiva.

La suddivisione dei transistor può essere eseguita utilizzando più transistor con un singolo gate o con transistor con più finger gate.

I transistor con più dita hanno lo svantaggio che la direzione corrente è diversa per due dita vicine. Ad esempio, se per il primo dito la fonte è a sinistra, allora la fonte per il dito successivo sarà a destra. Le proprietà del transistor possono variare in base alla direzione corrente. Pertanto è necessario prestare particolare attenzione quando si cerca di ottenere una buona corrispondenza.

L'uso di più dita per ottenere fonti di corrente ridimensionate, ad esempio in un mirror di corrente, è anche considerato inferiore ad avere più transistor a gate singolo a causa di proprietà leggermente diverse.

Un designer analogico deve quindi decidere quale opzione è la migliore per un determinato problema.