由于CMOS结构,理想的静态电流就是泄漏电流,即leakage current。Leakage current的组成主要包括三部分:晶体管源漏间的亚阈值泄漏电流(Ids_off)、栅极泄漏电流(Igate)和结泄漏电流(Ibulk)。我们用NMOS和PMOS来分析下静态电流的组成,静态包含两个状态,开态(on)和关态(off)。下图是nmos、pmos开态和关态的静态电流组成示意图。
图1. nmos pmos开态关态时的静态电流示意图
开态时源漏电压相同,晶体管处于导通的稳定状态,此时的静态电流主要是栅极泄漏电流。关态时静态电流主要为源漏间的亚阈值泄漏电流和栅漏间的栅极泄漏电流。
先进工艺节点下的芯片功耗,泄漏电流导致的静态功耗占比可以达到20%~50%。