Die SS ist definiert als:
„
$$ SS =\frac{d V_{gs}}{d \log I_{ds}} $$
„
Wo:
* $$V_{gs}$$ ist die Gate-Source-Spannung
* $$I_{ds}$$ ist der Drain-Source-Strom
Der SS wird typischerweise in Millivolt pro Dekade gemessen. Ein niedrigerer SS weist auf einen effizienteren MOSFET hin, da dieser weniger Spannungsschwankungen erfordert, um den Drain-Strom zu ändern.
Die SS wird von mehreren Faktoren beeinflusst, darunter:
* Die Dicke des Gate-Oxids
* Die Dotierung der Source- und Drain-Regionen
* Die Kanallänge
* Die Temperatur
Die Dicke des Gate-Oxids ist der wichtigste Faktor, der den SS beeinflusst. Ein dünneres Gate-Oxid führt zu einem geringeren SS. Allerdings macht ein dünneres Gate-Oxid den MOSFET auch anfälliger für Ausfälle.
Auch die Dotierung der Source- und Drain-Regionen beeinflusst den SS. Eine höhere Dotierungskonzentration führt zu einem niedrigeren SS. Allerdings erhöht eine höhere Dotierungskonzentration auch den parasitären Widerstand des MOSFET, was seine Leistung beeinträchtigen kann.
Die Kanallänge ist ein weiterer wichtiger Faktor, der die SS beeinflusst. Eine kürzere Kanallänge führt zu einem niedrigeren SS. Eine kürzere Kanallänge macht den MOSFET jedoch auch anfälliger für Kurzkanaleffekte, die seine Leistung beeinträchtigen können.
Die Temperatur beeinflusst auch die SS. Eine höhere Temperatur führt zu einem höheren SS. Dies liegt daran, dass die Beweglichkeit der Ladungsträger im MOSFET mit zunehmender Temperatur abnimmt, was es für den MOSFET schwieriger macht, zwischen dem Ein- und Aus-Zustand zu wechseln.
Der SS ist eine wichtige Kennzahl für MOSFETs, da er angibt, wie effizient sie zwischen dem Ein- und Ausschaltzustand wechseln können. Durch die Optimierung des Designs des MOSFET ist es möglich, einen niedrigen SS zu erreichen, was die Leistung des MOSFET verbessern kann.