De gatespanning waarbij in een MOSFET het kanaal (inversielaag) ontstaat en er stroom begint te lopen. Genoteerd als Vth.
Japanse benaming: しきい値電圧
“Drempelspanning (threshold voltage)” komt voor in 70 oefenvragen uit 21 onderwerpen, bijv. MOSFET, Geavanceerde transistoren (FinFET, GAA), SRAM en flashgeheugen.
Vakgebied: MOSFET
Antwoord: B. VGS is groter dan Vth
Bij een enhancement-nMOSFET worden, wanneer een positieve spanning groter dan Vth op de gate wordt gezet, elektronen naar het oppervlak van het p-type substraat getrokken en ontstaat een inversielaag (kanaal), zodat stroom tussen source en drain loopt. Bij VGS = 0 V is er geen kanaal en is de transistor uit, dus ook bij een zwevende gate loopt nauwelijks stroom (normally-off), wat veilig is voor logische schakelingen en vermogenstoepassingen. Vth is in geavanceerde logica gewoonlijk 0,2 tot 0,4 V en bij vermogenscomponenten ongeveer 1 tot 4 V.
Antwoord: A. Het kwadraat van (VGS − Vth)
In het verzadigingsgebied van een lang-kanaal MOSFET geldt ID = (1/2)μCox(W/L)(VGS − Vth)², dus de drainstroom is evenredig met het kwadraat van (VGS − Vth) (kwadratische wet). VGS − Vth heet de overdrive-spanning en is een basisparameter bij analoog ontwerp. Bij korte kanalen nadert de afhankelijkheid door snelheidsverzadiging de eerste macht, en vanwege mobiliteitsdegradatie en parasitaire weerstanden treden verdere afwijkingen op, zodat bij het feitelijke ontwerp nauwkeurige modellen zoals BSIM worden gebruikt.
De drempelspanning neemt daarom toe (substraatvoorspanningseffect, body-effect).
Wat gebeurt er met de drempelspanning van een n-kanaal MOSF…De drempelspanning van een enhancement-pMOS is daarom een negatieve waarde (bijvoorbeeld −0,4 V).
Wat is het teken van de drempelspanning (met de source als …Bij een lagere drempelspanning neemt bij dezelfde voedingsspanning de overdrive (VGS − Vth) toe en dus de aan-stroom, maar door de subthreshold-karakteristiek neemt de lekstroom in de uit-toestand exponentieel toe, ongeveer 10 keer per 60 tot 80 mV.
Welk algemeen gevolg is juist wanneer de drempelspanning va…Bij hogere temperatuur komt het Fermi-niveau dichter bij het midden van de bandkloof en is inversie gemakkelijker, zodat de absolute waarde van de drempelspanning met ongeveer 1 tot 2 mV/°C afneemt.
Wat gebeurt er in het algemeen met de absolute waarde van d…De drempelspanning wordt daarom hoger.
Wat gebeurt er met de drempelspanning als de onzuiverheidsc…Mobiliteit Grensvlaktoestanden (interface traps) FinFET SLC (single-level cell) TLC (triple-level cell) Numerieke apertuur (NA) Uitputtingslaag (depletion layer) NBTI Via Inversielaag