柵漏電流(Gate Leakage Current)是指MOS場效應(yīng)管(MOSFET)中柵極和源極之間的漏電流。在實際使用中,由于工藝制造和設(shè)備的參數(shù)不可避免地存在一些偏差,從而導(dǎo)致柵漏電流的產(chǎn)生。
1.什么是柵漏電流
柵漏電流是由于MOSFET的柵結(jié)構(gòu)和附近區(qū)域存在濃度不均、缺陷等因素引起的電子隧穿或者熱發(fā)射等現(xiàn)象所形成的泄漏電流。其大小與柵電壓、晶體管制造工藝以及溫度等諸多因素有關(guān)。
2.柵漏電流的計算公式
柵漏電流是非常微弱的電流,一般情況下采用以下計算公式進(jìn)行估算:
$I_G=I_{G0}left(frac{T}{T_0}right)^nmathrm{exp}left[frac{-E_G}{k_B(T-T_0)}right]$
其中,$I_G$為柵漏電流,$I_{G0}$為溫度為$T_0$時的柵漏電流,$T$為當(dāng)前溫度,$n$為取決于MOSFET工藝和溫度的常數(shù),$E_G$為帶隙能在絕對溫度下的值,$k_B$為玻爾茲曼常數(shù)。
3.柵漏電流受什么影響
柵漏電流大小主要受以下因素影響:
- 柵電壓:柵電壓越高,隧穿概率越大,柵漏電流也會相應(yīng)增加。
- 溫度:溫度越高,電子具有更多的熱能,更容易通過勢壘層,同時缺陷態(tài)密度也會增加,導(dǎo)致柵漏電流上升。
- 晶體管制造工藝:制造工藝差異會導(dǎo)致晶體管中缺陷原子等存在濃度不同,從而導(dǎo)致柵漏電流的大小不同。