Moderne Transistoren (FinFET, GAA)

Bei FinFETs, die auf (100)-Wafern in üblicher Ausrichtung gefertigt werden, sind die Seitenflächen der Finne als Kanal hauptsächlich (110)-Flächen. Welche Auswirkung hat dies auf die Beweglichkeit?

  1. ADie Beweglichkeit von Elektronen und Löchern ändert sich nicht
  2. BIm Vergleich zur (100)-Fläche steigt tendenziell die Löcherbeweglichkeit, und die Elektronenbeweglichkeit sinkt
  3. CDie Beweglichkeit von Elektronen und Löchern steigt stark
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Antwort: B. Im Vergleich zur (100)-Fläche steigt tendenziell die Löcherbeweglichkeit, und die Elektronenbeweglichkeit sinkt

Die Beweglichkeit in Silizium hängt von Kristallfläche und Stromrichtung ab; auf der (110)-Fläche ist die Löcherbeweglichkeit gegenüber der (100)-Fläche tendenziell größer (etwa doppelt) und die Elektronenbeweglichkeit kleiner. Beim FinFET fließt der größte Teil des Stroms an den Seitenflächen, die Orientierung ist also vorteilhaft für pMOS und nachteilig für nMOS. Der Nachteil des nMOS wird u. a. durch Verspannungstechnik ausgeglichen. Dadurch ist der Leistungsunterschied zwischen nMOS und pMOS beim FinFET kleiner als beim planaren Typ.

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