Undertærskelhældning

Subthreshold-hældning (mere præcist: hældningen af den transiente [drain-gate]-karakteristik i subthreshold-regionen , eng. subthrehold-hældning ) - en indikator for funktionaliteten af en felteffekttransistor ved source-gate- spændinger under tærskelspændingen . Defineret som $V_{SG}$ $V_{th}$

{\displaystyle S={\frac {d\log(I_{D})}{dV_{SG))))

Ofte brugt omvendt subthreshold hældning ( eng. subthrehold swing ) , målt i millivolt pr. årti, det vil sige efter rækkefølgen af ændringen i drænstrømmen. $1/S$

Til tekniske formål er det ønskeligt at øge hældningen og følgelig minimere størrelsen af den omvendte hældning. Ideelt set bør karakteristikken i subtærskeltilstanden have en eksponentiel form ( er Boltzmann-konstanten , er temperaturen, er den elementære ladning , const), og linjen skal være lige, som for et fremadrettet pn-kryds . Derfor, ved en temperatur på 300 K, er den ideelle omvendte hældning $I_{D}(V_{SG})$ $A\,\exp(qV_{SG}/k_{B}T)$ $k_B$ $T$ $q$ $A=\,$ $\log(I_{D})(V_{SG})$

[1/S]_{min}=\ln(10)\cdot {\frac {k_{B}T}{q))\ca. 60\,

mV/dec.

I praksis er værdierne noget højere.

Unøjagtigheder i terminologi er ikke ualmindeligt, når både selve stejlheden og omvendt stejlhed kaldes "stejlhed" i denne sammenhæng, men normalt er det umiddelbart klart, hvad der er på spil.

Litteratur

ScienceDirect-samling om undertærskelstejlhed (se især 3.3)
Optimering af Ultra-Low-Power CMOS-transistorer ; Michael Stockinger, 2000