Gatespanning die nodig is om de drainstroom beneden de drempelspanning met een factor 10 te veranderen. De theoretische ondergrens bij kamertemperatuur is ongeveer 60 mV/decade; hoe kleiner, hoe scherper de overgang tussen aan en uit.
Japanse benaming: サブスレッショルドスイング
“Subthreshold swing” komt voor in 2 oefenvragen uit 2 onderwerpen, bijv. Halfgeleiderfysica, PN-overgang en diode.
Vakgebied: MOSFET
Antwoord: A. ca. 26 mV
Uit k ≈ 1,38×10⁻²³ J/K, T = 300 K en q ≈ 1,6×10⁻¹⁹ C volgt kT/q ≈ 0,0259 V (ca. 26 mV). Door de diodestroom I ∝ exp(qV/kT) is voor een tienvoudige stroom een spanning van ca. 60 mV (26 mV × ln10) nodig. Dit hangt samen met de theoretische limiet van de subthreshold swing van een MOSFET (ca. 60 mV/decade bij kamertemperatuur), en is de fundamentele reden waarom de voedingsspanning moeilijk verder kan worden verlaagd.
Antwoord: B. ca. 60 mV
De voorwaartse stroom is evenredig met exp(qV/kT), dus om de stroom 10 keer zo groot te maken, moet V toenemen met kT/q × ln10 ≈ 26 mV × 2,3 ≈ 60 mV. Daarom wordt de vuistregel “ca. 60 mV per decade” gebruikt. Bij een grotere idealiteitsfactor n wordt deze waarde n × 60 mV, zodat n kan worden bepaald uit de helling van de halflogaritmisch uitgezette stroom-spanningskarakteristiek. De theoretische limiet van de subthreshold swing van een MOSFET heeft dezelfde waarde.
Dit hangt samen met de theoretische limiet van de subthreshold swing van een MOSFET (ca.
Welke waarde ligt het dichtst bij de thermische spanning kT…De theoretische limiet van de subthreshold swing van een MOSFET heeft dezelfde waarde.
Hoeveel moet de voorwaartse spanning bij kamertemperatuur o…Idealiteitsfactor CMOS DIBL Doorschietstroom (shoot-through-stroom) Drempelspanning (threshold voltage) Flatbandspanning GIDL (gate-induced drain leakage) Inversielaag Kanaallengtemodulatie Korte-kanaaleffect