MOSFET

Was ist die Hauptursache dafür, dass beim Kurzkanal-MOSFET der Drain-Strom kleiner als nach dem quadratischen Gesetz in (VGS − Vth) ist und eine Abhängigkeit nahe der ersten Potenz zeigt?

  1. ASubstratsteuereffekt
  2. BZunahme der Gate-Kapazität
  3. CGeschwindigkeitssättigung der Ladungsträger
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Antwort: C. Geschwindigkeitssättigung der Ladungsträger

Wird der Kanal kürzer, wird das elektrische Feld im Kanal stark, und die Geschwindigkeit der Ladungsträger erreicht die Sättigungsgeschwindigkeit (bei Elektronen in Silizium etwa 1×10⁷ cm/s). Dann gilt ID ≈ W·Cox·vsat·(VGS − Vth), eine Abhängigkeit nahe der ersten Potenz von (VGS − Vth). In diesem Bereich steigt der Strom bei kürzerer Gate-Länge nicht wie erwartet, weshalb die Leistung durch Beweglichkeitssteigerung per Verspannung, größere Gate-Kapazität und geringere parasitäre Widerstände gesteigert wurde.

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