Undertröskellutning

Subtröskellutning (mer exakt: lutningen för den transienta [drain-gate]-karakteristiken i subthreshold-regionen , eng. subthrehold slope ) - en indikator på funktionaliteten hos en fälteffekttransistor vid source-gate- spänningar under tröskelspänningen . Definierad som $V_{SG}$ $V_{th}$

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

Används ofta omvänd subtröskellutning ( eng. subthrehold swing ) , mätt i millivolt per decennium, det vill säga i ordningsföljden för förändringen i avloppsströmmen. $1/S$

För tekniska ändamål är det önskvärt att öka lutningen och följaktligen minimera storleken på den omvända lutningen. Idealiskt, i subtröskelläget, bör karakteristiken ha en exponentiell form ( är Boltzmann-konstanten , är temperaturen, är den elementära laddningen , const), och linjen ska vara rak, som för en framåtspänd pn-övergång . Därför, vid en temperatur på 300 K, är den idealiska backlutningen $I_{D}(V_{SG})$ $A\,\exp(qV_{SG}/k_{B}T)$ $k_B$ $T$ $q$ $A=\,$ $\log(I_{D})(V_{SG})$

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

mV/dec.

I praktiken är värdena något högre.

Det är inte ovanligt med felaktigheter i terminologin, när både brantheten i sig och omvänd branthet kallas för "branthet" i sammanhanget, men vanligtvis är det omedelbart tydligt vad som står på spel.

Litteratur

ScienceDirect-sammanställning om undertrösklarnas branthet (se särskilt 3.3)
Optimering av CMOS-transistorer med ultralåg effekt ; Michael Stockinger, 2000