MOSFET

Was geschieht mit der Schwellenspannung, wenn die Dotierung im Kanalgebiet (p-Substrat) eines nMOSFETs erhöht wird?

  1. ASie wird höher
  2. BSie wird niedriger
  3. CSie ändert sich nicht
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Antwort: A. Sie wird höher

Bei höherer Substratdotierung enthält die Verarmungszone bis zur Inversion der Oberfläche mehr Akzeptorladung, und auch das Fermi-Potenzial φF wird größer; es ist daher eine höhere Gate-Spannung nötig. Die Schwellenspannung wird somit höher. Die Einstellung von Vth durch Ionenimplantation in den Kanal nutzt diese Eigenschaft. Bei hoher Dotierung sinkt jedoch die Beweglichkeit, und die Streuung (Schwankung der Dotierstoffzahl) nimmt zu; bei FinFET und GAA wird der Kanal daher nahezu undotiert gelassen und Vth über die Austrittsarbeit festgelegt.

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