亞閾值擺幅(subthreshold swing), 又稱為s因子。這是mosfet在亞閾狀態(tài)工作時(shí)、用作為邏輯開(kāi)關(guān)時(shí)的一個(gè)重要參數(shù),它定義為:
s = dvgs / d(log10 id),單位是[mv/decade]。s在數(shù)值上就等于為使漏極電流id變化一個(gè)數(shù)量級(jí)時(shí)所需要的柵極電壓增量δvgs,表示著id~vgs關(guān)系曲線的上升率。
s值與器件結(jié)構(gòu)和溫度等有關(guān):襯底反向偏壓將使表面耗盡層電容cd減小,則s值減小;界面陷阱的存在將增加一個(gè)與cd并聯(lián)的陷阱容,使s值增大;溫度升高時(shí),s值也將增大。為了提高mosfet的亞閾區(qū)工作速度,就要求s值越小越好,為此應(yīng)當(dāng)對(duì)mosfet加上一定的襯偏電壓和減小界面陷阱。室溫下s的理論最小值為60 mv/decade。
在大規(guī)模數(shù)字集成電路的縮小規(guī)則中,恒定電壓縮小規(guī)則、恒定電場(chǎng)縮小規(guī)則等都不能減小s值,所以這些縮小規(guī)則都不適用,只有采用半經(jīng)驗(yàn)的恒定亞閾特性縮小規(guī)則才比較合理。