基于表面電勢的Compact Model，除了HiSIM之外的另一個代表便是PSP Model.

眾所周知，PlayStation Portable（PSP）是由索尼電腦娛樂開發的第七世代掌上游戲機，與任天堂開發的第七世代掌上游戲機任天堂DS競爭。PSP有四個主要的Model，PSP-1000，PSP-2000，PSP-3000和PSP-Go。

PSP Model實際上是由兩個模型合并而來，分別是來自Pennsylvania State University開發的SP模型，和飛利浦半導體（現NXP）開發的MOS Model 11。之后學術界轉為支持Arizona State University了，后又轉為支持Delft University of Technology，并延續至今。

PSP Model的主要特征有

? 基于物理的表面勢模型，模型包括核心（intrinsic）和外圍（Extrinsic）模塊

? 基于物理，并且準確地描述了反型區

? 包括了所有相關的小尺寸效應

? 對HALO implant 建模，包括長溝道器件

? 遷移率模型考慮庫侖散射和局域化效應

? 非奇異的速度飽和效應，可以對射頻失真進行建模，包括互調效應（IM3）

? 完整的Gummel對稱

? 中間點偏置線性化，可以對基于比例的電路進行精確建模（例如R2R電路）

? 量子修正

? 對多晶硅耗盡效應的修正

? GIDL/GISL 模型

? 基于表面勢的器件噪聲建模，包括溝道熱噪聲，閃爍噪聲和溝道引入的柵極噪聲。

? 先進的結模型，包括缺陷輔助隧穿，BTBT和雪崩擊穿。

? 應力模型

PSP模型中的漏極電流表達式如下

式中，μ是遷移率，Ec是臨界電場，?ψ 是沿溝道的電勢差。qeff 是反型層的有效電荷。通過?ψ可以有效地模擬亞閾值特性。

遷移率的表達式為

遷移率模型同時考慮了有效電場（分母第二項）和庫侖散射（分布第三項）的影響。

PSP模型對于飽和速度的描述如下

對于速度飽和現象更精確地描述，使得對于長溝道器件的建模相有明顯的改進（相比于BSIM）

圖：長溝道MOS器件的建模

下圖是對一個0.18微米的器件建模結果，

圖：0.18微米NMOS建模，PSP與BSIM4.

對于跨導的增長，BSIM4模型相比于PSP擬合的更接近實驗數據，而到了速度飽和區，PSP模型顯示出更加準確的結果。

對于輸出電導的建模如下圖所示：

BSIM在Vds=0時的輸入電導存在突變，這直接導致了輸入電導的導數（Gd2）存在不連續。而PSP模型則是連續的，對于射頻器件，二階截斷點（IP2），三階截斷點（IP3）的建模是非常重要的，其包含了對信號失真的描述，PSP模型此時存在明顯的優勢。

PSP模型對噪聲的建模也可以達到滿意的效果，特別是對熱噪聲的描述，不僅采用了修正后的Klaassen—Prins方法，還加入了感應柵極噪聲成分[5]。

由于PSP模型在各方面表現良好，2005年擊敗了HiSIM被CMC選為了第三個標準的模型[6]（之后HiSIM-HV和HiSIM2也進入了CMC標準模型）。

審核編輯：劉清