ولتاژ استانه

ولتاژ آستانه. ولتاژ آستانه، معمولاً به عنوان Vth، یک ترانزیستور اثر میدان ( FET ) ، حداقل ولتاژ گیت به سورس ( آستانه ) VGS است که برای ایجاد یک مسیر هادی بین پایانه های سورس و درین مورد نیاز است. این یک عامل مهم برای مقیاس بندی برای حفظ بازدهی توان است.
هنگام مراجعه به ترانزیستور اثر میدان پیوندی ( JFET ) ، معمولاً به جای ولتاژ آستانه به آن «ولتاژ پینچ - آف» یا «ولتاژ گرفتگی» گفته می شود. این مسئله تا حدی گیج کننده است زیرا از پینچ - آف در ترانزیستور اثر میدان با گیت عایق شده ( IGFET ) به گرفتگی کانال اشاره به این دارد که منجر به رفتار اشباع جریان تحت بایاس سورس - گیت بالا می شود، حتی اگر جریان هرگز خاموش نشود. بر خلاف گرفتگی، اصطلاح ولتاژ آستانه واضح است و در هر ترانزیستور اثر میدانی به همان مفهوم اشاره دارد.
اثر بدنه تغییر در ولتاژ آستانه با مقداری تقریباً برابر با تغییر ولتاژ سورس - بدنه V S B است. زیرا بدنه بر ولتاژ آستانه تأثیر می گذارد ( هنگامی که به سورس وصل نشده باشد ) . می توان از آن به عنوان گیت دوم یاد کرد و گاهی از آن به عنوان گیت پشتی نیز یاد میشود و بر این اساس اثر بدنه را گاهی اوقات اثر گیت پشتی می نامند. [ ۱]
برای حالت تقویت کننده ان ماس ماسفت، اثر بدنه بر روی ولتاژ آستانه مطابق مدل شیچمن - هاجز محاسبه می شود، [ ۲] که برای گره های فرایند قدیمی تر دقیق است، [ نیازمند شفاف سازی] با استفاده از معادله زیر:
در این جا V T N ولتاژ آستانه هنگام بایاس زیرلایه وجود دارد، V S B بایاس زیرلایه سورس به بدنه، 2 ϕ F پتانسیل سطح، و V T O ولتاژ آستانه برای بایاس زیرلایه صفر، γ = ( t o x / ϵ o x ) 2 q ϵ Si N A پارامتر اثر بدن، t o x ضخامت اکسید، ϵ o x گذردهی اکسید، ϵ Si گذردهی سیلیسیم، N A غلظت آلایش، q بار الکترون است.
تغییر تصادفی آلایش ( RDF ) نوعی تغییر فرایندی است که ناشی از تغییر در غلظت ناخالصی کاشته شده است. در ترانزیستورهای ماسفت، RDF در ناحیه کانال می تواند خواص ترانزیستور، به ویژه ولتاژ آستانه را تغییر دهد. در فناوری های جدید فرایند، RDF تأثیر بیشتری دارد زیرا تعداد کل آلایش ها کمتر است. [ ۳]
به منظور از بین بردن تغییر ناگهانی که منجر به تغییر ولتاژ آستانه بین قطعات تحت همان فرایند تولید می شود، کارهای تحقیقاتی در حال انجام است. [ ۴]