Moderne Transistoren (FinFET, GAA)

Welche Auswirkung des Quanteneinschlusses, der auftritt, wenn Finnen oder Nanosheets auf wenige nm gedünnt werden, ist richtig?

  1. ADie effektive Bandlücke wird größer, und die Schwellspannung ändert sich (Dickenstreuung wird zu Schwellspannungsstreuung)
  2. BDie Ladung der Elektronen nimmt zu
  3. CSilizium wird zum Metall
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Antwort: A. Die effektive Bandlücke wird größer, und die Schwellspannung ändert sich (Dickenstreuung wird zu Schwellspannungsstreuung)

Beträgt die Kanaldicke wenige nm, werden die Energien der Elektronen in diskrete Niveaus quantisiert, das niedrigste Niveau hebt sich über die Leitungsbandkante, und die effektive Bandlücke wird größer. Da die Anhebung umgekehrt proportional zum Quadrat der Dicke ist, kann bei einer Dicke um 5 nm schon der Unterschied einer einzigen Atomlage (etwa 0.3 nm) die Schwellspannung um einige zehn mV verändern. Daher ist die präzise Kontrolle der Dicke von Finnen und Nanosheets wichtig.

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