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mos管漏極電流電壓與什么有關

信息來源:本站 日期:2017-09-12 

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漏極電流與VGS呈指數關系

    至此,所考慮的MOS晶體管的工作,都是柵極—源極間電壓VGS比閾值電壓VT大時的狀況。當VGS比VT大很多時,在柵氧化膜下方構成反型層(溝道),在漏極-源極間有電流活動,這種狀態稱為強反型狀態。

    但是,即便MOS晶體管的柵極,源極間電壓VGS處在閾值電壓VT以下,漏極電流也并不等于0,依然有微小的電流活動,這時MOS晶體管的工作狀態叫做弱反型(weak inversion),工作區域叫做弱反型區。

    在弱反型區,漏極電流關于VGS呈指數關系增加,電流表達式為下式:

式中,Io是與制造工藝有關的參數;”叫做斜率因子(slope factor),由耗盡層電容Cd與柵氧化膜電容Cox之比按下式計算求得:


    n的普通值是1~1.5。另外,n值還能夠從圖2.8中曲線的斜率求得。這個曲線的橫軸是VGS,縱軸取logID。n越小,logID-VGS。曲線在弱反型區中直線局部的斜率就越陡,MOS晶體管的漏電流就越小。這個斜率的倒數叫做亞閾擺動(sub-threshold swing)或者亞閾斜率(subthreshold slope),其定義式如下:

    亞閾擺動S表示弱反型區中漏極電流變化1個數量級所需求的柵極-源極間電壓。應用式(2.12),能夠得到

其單位通常用(mV/dec)表示。亞閾擺動小的MOS晶體管,意味著OFF時的漏電流小。當n=1時,室溫下下面求弱反型區中的跨導gm。

由式(2.1)和式(2.l2)能夠得到由該式能夠看出,弱反型區中跨導與漏極電流成比例。