kroppseffekt

Kroppseffekt, eller body effect, är inom MOSFET-teknik en effekt där tröskelspänningen ändras när spänningen mellan källan och kroppens substrat inte är noll. När bulkens (kroppens) potential skiljer sig från källan ändras depletionzonen under kanalen, vilket gör att den spänning som krävs för inversion varierar.

Fenomenet uppstår eftersom den elektriska kanten mellan substratet och kanalen påverkas av kroppens bias. Den abstraheras ofta i formeln Vth = Vth0 + γ (√(2φF + VSB) − √(2φF)), där VSB är källan-bulk-spänningen, Vth0 är tröskelspänningen vid VSB = 0, γ är kroppseffektkoefficienten och φF är Fermipotentialen. γ beror på dopningstätheten i substratet och på oxidens kapacitans. Eftersom VSB ofta varierar i praktiska kretsar, varierar även Vth och därmed driftsströmmen och transkonduktansen.

Kroppseffekten har betydelse för analog och mixed-signal design eftersom den kan påverka förstärkning, uppförande och matchning i differentialpar samt andra kretsar där källan inte är vid konstant potential. Den kan minskas genom att koppla kroppen till källan, använda triwell- eller isolerade strukturer för bättre bulkkontroll, eller genom bias- och layoutstrategier som begränsar skillnaden mellan kropp och källa. I simuleringsmodeller som SPICE ingår kroppseffekten som en inbyggd del av MOSFET-modellerna för att fånga variationen av tröskelspänningen med VSB.