亚阈值摆幅

亚阈值摆幅用来描述 mosfet 在亚阈值区域的电流-电压特性。其定义为在亚阈值区域内，栅极变化 1V，漏极电流的对数值变化量。可以用来衡量多快能将 降到 之下。

亚阈值摆幅计算式

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区分相对于 Vg 的 ，并注意 。通常，。S 越小，器件关断越快。但是亚阈值摆幅是热力学决定的物理极限，无法通过尺寸缩放改变。

[! note] 注意：由于导出 Ids 时采用了近似值，上面给出的 S 表达式低估了实际亚阈值斜率 5-10%

[! note] 亚阈值斜率 S 主要由热载流子的玻尔兹曼分布决定（见亚阈值电流的机理），而这种分布与 MOSFET 的物理尺寸无关。因此，即使 MOSFET 的尺寸缩小，热载流子的分布特性仍然保持不变

对于 VLSI 应用，S 应较小，以获得快速器件关断。然而，这并不容易实现，因为 S 主要取决于温度 T。可以利用衬底掺杂剂浓度 Na 和栅极氧化物厚度通过体效应系数将 S 调整到有限的程度。