โครงการนี้เป็นการศึกษาและพัฒนาแบบจำลองกระแสตรงของทรานซิสเตอร์แบบสนามไฟฟ้ที่มีช่องทางเดินกระแสขนาดเล็กมากโดยมีความเหมาะสมกับการใช้งานกับโปรแกรมจำลองการทำงานทางวงจรเช่นโปรแกรม SPICE วัตุประสงค์หลักของโครงการคือการสร้างรูปแบบจำลองทางกระแสตรงของทรานซิสเตอร์แบบสนามไฟฟ้าที่มีช่องทางเดินกระแสขนาดเล้กมากที่รวมผลปราฏการณ์การความเร็วชู้ดโด่งของพาหะและการประยุกต์ใช้งานแบบจำลองดังกล่าวในการทำนายความหน่วงของวงจรกลับสัญญาณประเภทซีมอส นอกเหนือจากนี้โครงงานได้ศึกษาเพิ่มเติมการออกแบบวงจรพื้นฐานทางด้านอนาลอกได้แก่ วงจรบัฟเฟอร์ วงจรเปรียบเทียบทางกระแสและคณะวงจรเร็กติไฟเออร์ ที่ทำงานได้เร็ว มีขนาดเล็ก และใช้กำลังไฟฟ้าต่ำ เหมาะกับการนำไปใช้งานในวงจรขนาดใหญ่ที่ต้องทำงานที่ความถี่สูง และใช้กำลังไฟฟ้าต่ำ โครงการนี้ได้ดำเนินงานสำเร็จตามวัตถุประสงค์กล่าวคือ ได้มีการสร้างรูปแบบจำลองทางกระแสตรงของทรานซิสเตอร์แบบสนามไฟฟ้าที่รวบผลของปราฏกการณ์การความเร็วชู้ดโด่งของพาหะขึ้นมา 3 รูปแบบด้วยกัน รูปแบบจำลองดังกล่าวเป็นรูปแบบจำลองที่ไม่ซ้ำซ้อนจึงเหมาะสมกับการใช้งานกับโปรแกรมจำลองการทำงานเช่น SPICE เพื่อเป็นการยืนยันความถูกต้อง ได้มีการนำผลที่ได้จากการจำลองการทำงานของแบบจำลองที่พัฒนาขึ้น ( โดยใช้ MATHEMATICA , MATLAB และ MINIMOS ) เทียบกับผลการทดลองโดยพบว่าผลลัพธ์ที่ได้มีความสอดคล้องกันตลอดย่านไบอัสการทำงาน โดยสรุป รูปแบบจำลองทางกระแสตรงของทรานซิสเตอร์แบบสนามไฟฟ้าที่ถุกพัฒนาขึ้นสามารถทดลองการทำงานทรานซิสเตอร์จริงได้อย่างถูกต้อง อย่างไรก็ตามรูปแบบจำลองที่พัฒนาขึ้นนี้ยังไม่ได้รวมผลทางควันตัมที่เกิดขึ้นกับทรานซิสเตอร์เช่นกระแสรั่วไหลที่ขาเกตจากผลของการทะลุผ่านกำแพงศักย์ ( Tunneling ) กระแสรั่วไหลที่ขาซับสเตรต และผลของแทรบที่เกิดขึ้นบริเวณผิวสัมผัสระหว่างซิลิคอนและชั้นซิลิคอนไดออกไซด์ สำหรับส่วนของวงจรวงจรบัฟเฟอร์ วงจรเปรียบเทียบทางกระแสและวงจรเร็กติไฟเออร์นั้นยังขาดการวิเคราะห์ความผิดเพี้ยนและการนำไปประยุกต์ใช้งาน This project involves an investigation and development DC models of very short channel MOS transistor suitable for incorporation into circuit simulator such as SPICE. The main objective of this project is to develop analytical DC models for a very shot channel MOS transistor taking into account velocity overshoot effect and its application to the CMOS inverter delay model. In addition, the project is concerned with the design of three analog circuit blocks for very large scale integrated circuit ( VLSI ) namely buffer, current comparator and current mode full wave rectifier. These circuits are relatively small and designed to operate at high frequency while consume relatively small power. Therefore they are appropriate for very large scale integrated circuit requiring high speed and low power dissipation. The objectives of the project have been completed through the development of three simple different DC models. These models are analytical and thus suitable to incorporate into circuit simulator such as SPICE. To verity the accuracy of the model, the simulation results have been comppared with the experimental data and good agreements are found over a wide range of biasing conditions. Several software tools including MATHIMATICA , MATLAB and 2-D , 3-D device simulator such as MINIMOS have been used to generate the results. In conclusion , the models developed in this project can successfully predict the characteristic of a very small MOS transistor device. There are possibilities to carry out possible research works that have been neglected in this project. Those are the quantum tunneling effect taking place on the gate of the MOS transistor, resulting in an unexpected gate current, substrate leakage current and interface trap which is recently getting more pronounced effects especially on reliability. A more through investigation on long term linearity performance of buffer and rectifier have been still left incomplete while the applications of all new developed circuits are still not given.