亞閾值擺幅
亞閾值擺幅(Subthreshold swing), 又稱為S因子。這是MOSFET在亞閾狀態工作時、用作為邏輯開關時的一個重要參數,它定義為:
S = dVgs / d(log10 Id),單位是[mV/decade]。S在數值上就等于為使漏極電流Id變化一個數量級時所需要的柵極電壓增量ΔVgs,表示著Id~Vgs關系曲線的上升率。
S值與器件結構和溫度等有關:襯底反向偏壓將使表面耗盡層電容CD減小,則S值減小;界面陷阱的存在將增加一個與CD并聯的陷阱容,使S值增大;溫度升高時,S值也將增大。為了提高MOSFET的亞閾區工作速度,就要求S值越小越好,為此應當對MOSFET加上一定的襯偏電壓和減小界面陷阱。室溫下S的理論最小值為60 mV/decade。
在大規模數字集成電路的縮小規則中,恒定電壓縮小規則、恒定電場縮小規則等都不能減小S值,所以這些縮小規則都不適用,只有采用半經驗的恒定亞閾特性縮小規則才比較合理。
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