亚阈值电流

上次微碧和大家一起了解了亚阈值（MOS管）是什么，以及亚阈值在MOSFET器件中的作用，今天我们来更详细了解下亚阈值在MOS管中的导通现象。

MOS管的亚阈值导通原理是指当MOS管的栅极电压低于阈值电压，但仍有微小的电流通过。这是由于亚阈值条件下，栅极与源极之间形成一个反型二极管，导致微小的漏电流通过。

在亚阈值区域，MOS管的导电机制主要由漏极侧的亚阈值电流决定。

当栅极电压低于阈值电压时，栅极与漏极之间的反型二极管会出现反向偏置，这会导致漏极侧的亚阈值电流开始流动。

亚阈值导通现象是由于亚阈值电流的存在。在亚阈值区域，MOS管的亚阈值电流随着栅极电压的增加而增加，但是随着栅极电压的进一步增加，MOS管逐渐进入饱和区，此时漏极侧的亚阈值电流开始减小。

亚阈值电压在MOS管中的状态

MOS管的亚阈值导通现象对电路性能有什么影响？

亚阈值的导通现象通常是由于温度变化、工艺偏差或器件老化等原因引起的。

影响点1：功耗增加

亚阈值导通会导致MOS管在关闭状态下仍然存在一定的漏电流，从而增加了电路的静态功耗。尤其对于大规模集成电路（VLSI）中拥有大量MOS管的电路来说，这种额外功耗可能会显著增加整个系统的功耗。

影响点2：信号完整性下降

亚阈值导通还会对信号完整性造成一定的影响。

在某些高灵敏度的模拟电路中，即使只有微小的漏电流也会引起信号偏移或失真。此外，亚阈值导通还可能导致信号的幅度减小或产生不稳定性。

如何通过改变栅极电压来控制亚阈值导通？

通过改变栅极电压来控制亚阈值导通的方法是使用 MOSFET（金属氧化物半导体场效应晶体管）。

在MOSFET中，亚阈值导通主要通过改变栅极电压的方法实现。当栅极电压低于临界电压时，MOSFET的通道会变窄，但仍然能够导通一定的电流。通过增加栅极电压，可以增加通道的宽度，从而降低亚阈值导通。

可以采用以下方法：

使用调制技术：通过改变栅极电压的大小来调制亚阈值导通。当栅极电压低于亚阈值电压时，器件处于关闭状态；而当栅极电压高于亚阈值电压时，器件会开始导通。

增加栅极电流：通过增加栅极电流来提高亚阈值导通的效果。栅极电流越大，亚阈值导通的概率越高。

在亚阈值电压附近施加反馈电压：在亚阈值电压附近施加反馈电压可以改变栅极电压与源极电压之间的差异，从而影响亚阈值导通。

除了改变栅极电压，还有其他方法可以控制亚阈值导通吗？

控制漏极电压：通过改变漏极电压来控制亚阈值导通。当漏极电压低于亚阈值电压时，晶体管将保持关闭状态，当漏极电压高于亚阈值电压时，晶体管将开始导通。

控制基极电流：对于双极晶体管(BJT)来说，通过控制基极电流可以控制亚阈值导通。当基极电流低于亚阈值电流时，BJT将处于截止区域，当基极电流高于亚阈值电流时，BJT将开始导通。

控制源极电压：对于场效应晶体管(FET)来说，通过改变源极电压可以控制亚阈值导通。当源极电压低于亚阈值电压时，FET将保持关闭状态，当源极电压高于亚阈值电压时，FET将开始导通。

以上方法都是通过改变相关参数来控制晶体管的导通状态，从而实现对亚阈值导通的控制。

（以上内容部分来源于网络，在实际应用须谨慎甄别）

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