Epitaxie

Was ist der Hauptzweck des epitaktischen Einbettens von Si:C (Silizium mit etwas Kohlenstoff) in Source und Drain von nMOS?

  1. ADie Gate-Kapazität zu verringern
  2. BDurch Druckverspannung im Kanal die Löcherbeweglichkeit zu erhöhen
  3. CMit dem Si:C kleinerer Gitterkonstante Zugverspannung im Kanal zu erzeugen und die Elektronenbeweglichkeit zu erhöhen
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Antwort: C. Mit dem Si:C kleinerer Gitterkonstante Zugverspannung im Kanal zu erzeugen und die Elektronenbeweglichkeit zu erhöhen

Kohlenstoffatome sind kleiner als Siliziumatome; die Gitterkonstante von Si:C mit 1 bis 2 % Kohlenstoff ist daher kleiner als die von Silizium. Wird es in Source und Drain von nMOS eingebettet, wird der dazwischenliegende Kanal gezogen, es entsteht Zugverspannung, und die Elektronenbeweglichkeit steigt. Kohlenstoff nimmt jedoch schlecht Gitterplätze ein und entweicht bei hohen Temperaturen leicht, sodass die praktische Anwendung begrenzt ist; heute dominieren SiP-Epischichten mit hoher Phosphorkonzentration. Bei pMOS wird dagegen SiGe verwendet.

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