Moderne Transistoren (FinFET, GAA)

Welches ist eines der Hauptmittel zur Einstellung der Schwellspannung bei High-k/Metal-Gate-Transistoren?

  1. AWahl der Austrittsarbeit des für die Gate-Elektrode verwendeten Metalls
  2. BÄnderung des Wafer-Durchmessers
  3. CÄnderung des Gehäusematerials
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Antwort: A. Wahl der Austrittsarbeit des für die Gate-Elektrode verwendeten Metalls

Beim Metal-Gate bestimmt die Austrittsarbeit des Gate-Metalls die Flachbandspannung und damit die Schwellspannung. Für nMOS ist eine Austrittsarbeit nahe dem Leitungsband (etwa 4.1 eV, z. B. TiAl) geeignet, für pMOS eine nahe dem Valenzband (etwa 5.1 eV, z. B. TiN). Durch Kombination und Dicke dünner Metallschichten im nm-Bereich werden mehrere Schwellspannungen für hohe Geschwindigkeit oder geringen Leckstrom eingestellt.

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