Podprahový sklon

Podprahová strmost (přesněji strmost přechodové [drain-gate] charakteristiky v podprahové oblasti , angl. podprahová strmost ) - indikátor funkčnosti tranzistoru s efektem pole při napětí zdroj-hradlo pod prahovým napětím . Definováno jako $V_{SG}$ $V_{th}$

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

Často používaný reverzní podprahový sklon ( angl. subthrehold swing ) , měřený v milivoltech za dekádu, to znamená v pořadí změny odebíracího proudu. $1/S$

Pro technické účely je žádoucí zvýšit sklon a v souladu s tím minimalizovat velikost zpětného sklonu. V ideálním případě by v podprahovém režimu měla mít charakteristika exponenciální tvar ( je Boltzmannova konstanta , je teplota, je elementární náboj , konst) a čára by měla být přímá, jako u dopředně zaujatého pn přechodu . Proto je při teplotě 300 K ideální zpětný sklon $I_{D}(V_{SG})$ $A\,\exp(qV_{SG}/k_{B}T)$ $k_B$ $T$ $q$ $A=\,$ $\log(I_{D})(V_{SG})$

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

mV/dec.

V praxi jsou hodnoty poněkud vyšší.

Neobvyklé nejsou nepřesnosti v terminologii, kdy jak samotné strmosti, tak zpětné strmosti se v této souvislosti říká „strmost“, ale většinou je hned jasné, o co jde.

Literatura

Kompilace ScienceDirect o podprahové strmosti (viz zejména 3.3)
Optimalizace tranzistorů CMOS s ultranízkým výkonem ; Michael Stockinger, 2000