MOSFET器件-亞閾值擺幅（STS)詳解-KIA MOS管
信息來源：本站 日期：2023-06-19
亞閾值擺幅是衡量晶體管開啟與關斷狀態之間相互轉換速率的性能指標，它代表源漏電流變化十倍所需要柵電壓的變化量，又稱為S因子，S越小意味著開啟關斷速率ON/OFF越快。
亞閾值擺幅 (Subthrehold Swing)是指源漏電流IDS每升高一個數量級VGS的變化。即
根據亞閾值擺幅的定義和上式，我們可以有以下幾點思考，
1）我們希望亞閾值擺幅越小越好；器件在亞域區，即柵壓小于閾值電壓時，器件完全關斷，源漏電流為零。一到閾值電壓，晶體管迅速打開；所以最好電流相對于電壓變化是非常靈敏的，也就是很小的柵極電壓變化就可以引起電流一個數量級的變化。因此S小，反映了更好的柵控能力，小的亞閾值漏電流。
亞閾值擺幅影響因素：
1)溫度，溫度升高，亞閾值擺幅增大
2)柵氧化層電容增大，亞閾值擺幅減小；使用high k介質，減小柵氧化層厚度，都可以使亞閾值擺幅減小。
3)Si耗盡層電容減小，亞閾值擺幅減小；使耗盡層寬度增大的因素，例如襯底濃度Na減小，襯底偏置電壓增大，會使亞閾值擺幅減小。
4)柵氧化層和襯底硅界面會存在一些界面缺陷，能存放電荷，這些缺陷的增加，相當于疊加了一個電容，會使亞閾值擺幅增大。
5)溝道長度較小會使得柵控能力減弱，亞閾值擺幅增大。
6)柵電壓增大，隨著表面反型增強，柵對channel的控制能力就越弱，亞閾值擺幅增大。
襯偏效應和柵電壓對亞域區性能的影響
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