Moderne Transistoren (FinFET, GAA)

Was ist die richtige Ursache der Selbsterwärmung, die bei FinFETs und SOI-Transistoren leicht zum Problem wird?

  1. ADie Transistoren kühlen zu stark ab
  2. BEs fließt überhaupt kein Strom
  3. CDer Kanal ist dünn und von Isolatoren umgeben, sodass die entstehende Wärme schwer ins Substrat abfließen kann
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Antwort: C. Der Kanal ist dünn und von Isolatoren umgeben, sodass die entstehende Wärme schwer ins Substrat abfließen kann

Bei dünnen Strukturen wie Finnen oder bei Strukturen, die von Oxid mit geringer Wärmeleitfähigkeit (SiO2 etwa 1/100 von Si) umgeben sind, kann die im Transistor erzeugte Wärme schwer ins Substrat abfließen, und die Kanaltemperatur kann um einige zehn °C über der Umgebung liegen. Mit steigender Temperatur sinken Beweglichkeit und Strom, und auch Elektromigration benachbarter Leitungen und Degradation der Bauelemente werden beschleunigt, sodass dies bei Zuverlässigkeitsbewertung und Schaltungsentwurf berücksichtigt werden muss.

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