mos管漏(lou)极电(dian)流电(dian)压与什么有关
信息来源:本站(zhan) 日期:2017-09-12
漏极电流与VGS呈指数关系
至此,所考虑的MOS晶体管的工作,都是栅极—源极间电压VGS比阈值电压VT大时的状况。当VGS比VT大很多时,在栅氧化膜(mo)下方构成反型层(沟道(dao)),在漏(lou)极(ji)-源(yuan)极(ji)间(jian)有电流(liu)活动,这(zhei)种状态称为(wei)强(qiang)反型状态。
但是,即便MOS晶体管的栅极,源极间电压VGS处(chu)在(zai)阈值电(dian)压VT以下,漏极(ji)电(dian)流也并不等于(yu)0,依(yi)然(ran)有微小的电(dian)流活动,这时(shi)MOS晶体(ti)管的工作状态(tai)叫做弱反(fan)型(weak inversion),工作区(qu)域(yu)叫做弱反(fan)型区(qu)。
在弱反型区,漏极电流关于VGS呈指数关系增加,电流表达式为下式:
式中,Io是与制造工艺有关的参数;”叫做斜率因子(slope factor),由耗尽层电容Cd与栅氧化膜电容Cox之比按下式计算求得:
n的普通值是1~1.5。另外,n值还能够从图2.8中曲线的斜率求得。这个曲线的横轴是VGS,纵轴取logID。n越小,logID-VGS。曲线在弱反型区中直线局部的斜率就越陡,MOS晶体管的漏电流就越小。这个斜率的倒数叫做亚阈摆动(sub-threshold swing)或者亚阈斜率(subthreshold slope),其定义式如下:
亚阈摆动S表示弱反型区中漏极电流变化1个数量级所需求的栅极-源极间电压。应用式(2.12),能够得到
其单位通常用(mV/dec)表示。亚阈摆动小的MOS晶体管,意味着OFF时的漏电流小。当n=1时,室温下下面求弱反型区中的跨导gm。
由式(2.1)和式(2.l2)能(neng)够得(de)到(dao)由该式能(neng)够看出,弱反型(xing)区中跨导(dao)与漏(lou)极(ji)电(dian)流成比(bi)例(li)。