MOSFET
Was geschieht mit der Gate-Kapazität pro Fläche, wenn bei unverändertem Material und unveränderter Fläche des Gateisolators nur die Schichtdicke verringert wird?
- ASie wird größer
- BSie wird kleiner
- CSie ändert sich nicht
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Antwort: A. Sie wird größer
Die Gate-Kapazität lässt sich als Plattenkondensator auffassen und beträgt pro Fläche Cox = ε/t. Eine dünnere Schicht erhöht die Kapazität; bei gleicher Gate-Spannung werden mehr Ladungen im Kanal induziert, der Treiberstrom steigt, und auch Kurzkanaleffekte werden unterdrückt. Wird SiO2 jedoch auf etwa 1,2 nm verdünnt, erreicht der Gate-Leckstrom durch Tunnelströme seine Grenze; ab der 45-nm-Generation werden daher High-k-Materialien auf HfO2-Basis verwendet, die sich physikalisch dicker ausführen lassen.