至此，所考慮的MOS晶體管的工作，都是柵極—源極間電壓VGS比閾值電壓VT大時(shí)的狀況。當(dāng)VGS比VT大很多時(shí)，在柵氧化膜下方構(gòu)成反型層（溝道），在漏極-源極間有電流活動(dòng)，這種狀態(tài)稱(chēng)為強(qiáng)反型狀態(tài)。
但是，即便MOS晶體管的柵極，源極間電壓VGS處在閾值電壓VT以下，漏極電流也并不等于0，依然有微小的電流活動(dòng)，這時(shí)MOS晶體管的工作狀態(tài)叫做弱反型(weak inversion)，工作區(qū)域叫做弱反型區(qū)。
在弱反型區(qū)，漏極電流關(guān)于VGS呈指數(shù)關(guān)系增加，電流表達(dá)式為下式：
式中，Io是與制造工藝有關(guān)的參數(shù)；”叫做斜率因子(slope factor)，由耗盡層電容Cd與柵氧化膜電容Cox之比按下式計(jì)算求得：
n的普通值是1～1.5。另外，n值還能夠從圖2.8中曲線的斜率求得。這個(gè)曲線的橫軸是VGS，縱軸取logID。n越小，logID-VGS。曲線在弱反型區(qū)中直線局部的斜率就越陡，MOS晶體管的漏電流就越小。這個(gè)斜率的倒數(shù)叫做亞閾擺動(dòng)(sub-threshold swing)或者亞閾斜率(subthreshold slope)，其定義式如下：
亞閾擺動(dòng)S表示弱反型區(qū)中漏極電流變化1個(gè)數(shù)量級(jí)所需求的柵極-源極間電壓。應(yīng)用式(2.12)，能夠得到
其單位通常用(mV/dec)表示。亞閾擺動(dòng)小的MOS晶體管，意味著OFF時(shí)的漏電流小。當(dāng)n=1時(shí)，室溫下下面求弱反型區(qū)中的跨導(dǎo)gm。
由式(2.1)和式(2.l2)能夠得到由該式能夠看出，弱反型區(qū)中跨導(dǎo)與漏極電流成比例。
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