Ток включения

Ток включения в КМОП-логике – это ток стока, при условии, что V_З-И > V_ПОРОГ, т. е. в том случае, когда граница истока канала сильно инвертирована. Ток стока растёт вместе с V_С-И, до достижения предельного значения, называемого I_НАСЫЩ. За последние годы, сокращение длины канала L было более активным, чем снижение питающего напряжения V_С-С, устанавливающего верхний предел для напряжений смещения V_С-И и V_З-И. Происходило это, потому что не только более короткая длина канала L улучшает I_НАСЫЩ в физически длинных устройствах,, также допустимо сокращение занимаемой устройством площади, улучшая, таким образом, плотность записи и уменьшая большинство емкостных элементов полевого транзистора. Последние два характерных свойства активно применяются, но величина L достаточно большого эффекта на I_НАСЫЩ не оказывает.. Причина этого в том, что длина канала L и так уже достаточно мала для величины горизонтальной составляющей поля E_{x ,} чтобы достичь достаточно высокого значения для селекции по скорости, происходящей в значительной части канала. Данный эффект наглядно отражён на, на котором можно наблюдать, что включение по скорости даёт много меньшее приращение I_НАСЫЩ , когда L уменьшена, чем предсказанная в SPICE модели категории 1, в которой не ограничена скорость электронов до v_НАСЫЩ. Однако, чтобы достигнуть своей скорости насыщения, электроны должны быть ускорены со стороны истока канала, потому высокая подвижность все же желательна.. Помимо ожидаемого увеличения I_С в линейном режиме, наблюдается некоторое повышение (приблизительно на 20 %) I_НАСЫЩ.

Помимо увеличения скорости через μ_эфф, характеристика тока включения может быть улучшена, путём увеличения заряда канала. SPICE модель категории 10 сообщает нам, что это означает увеличивать C_окс и/или предполагаемое напряжения перегрузки (V_{З-И −} V_ПОРОГ). Способы увеличить C_окс, и значения для утечки тока канала к затвору, обсуждены в Разделе

Поскольку КМОП-логика использует только один источник питания, V_С-С, увеличение V_З-И означало бы рост V_С-И, который, как мы уже обсудили, ограничен необходимостью поддержания E_x << E_y. В дополнение к этому, низкое значение V_С-С желательно для многих

портативных электронных элементов, которые содержит КМОП-логика. Альтернативная возможность увеличить напряжение перегрузки состоит в том, чтобы уменьшить пороговое напряжение, но это может привести к серьёзным последствиям для допорогового тока, что обсуждалось. В схеме, столь же компактной, как в КМОП-микропроцессорах, в которых в среднем 10⁸ транзисторов за квадратный сантиметр, нельзя позволить себе пропускать больший ток через полевой транзистор, когда транзистор выключен (V_З-И = 0 в полевом транзисторе с каналом n-типа), в противном случае статическое потребление мощности станет невозможно Нежелательное рассеяние мощности также происходит в моменты переключения, о чём также говорится