亚阈值摆幅

发布时间:2023-09-02
亚阈值摆幅(subthreshold swing), 又称为s因子。这是mosfet在亚阈状态工作时、用作为逻辑开关时的一个重要参数,它定义为:
s = dvgs / d(log10 id),单位是[mv/decade]。s在数值上就等于为使漏极电流id变化一个数量级时所需要的栅极电压增量δvgs,表示着id~vgs关系曲线的上升率。
s值与器件结构和温度等有关:衬底反向偏压将使表面耗尽层电容cd减小,则s值减小;界面陷阱的存在将增加一个与cd并联的陷阱容,使s值增大;温度升高时,s值也将增大。为了提高mosfet的亚阈区工作速度,就要求s值越小越好,为此应当对mosfet加上一定的衬偏电压和减小界面陷阱。室温下s的理论最小值为60 mv/decade。
在大规模数字集成电路的缩小规则中,恒定电压缩小规则、恒定电场缩小规则等都不能减小s值,所以这些缩小规则都不适用,只有采用半经验的恒定亚阈特性缩小规则才比较合理。
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