MOSFET

Welche Bedingung der „starken Inversion“ wird üblicherweise zur Definition der Schwellenspannung eines MOSFETs verwendet? (φF: Fermi-Potenzial)

  1. ADas Oberflächenpotenzial beträgt −φF
  2. BDas Oberflächenpotenzial beträgt 2φF (die Minoritätsladungsträgerdichte an der Oberfläche ist gleich der Majoritätsladungsträgerdichte im Substrat)
  3. CDas Oberflächenpotenzial ist null
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Antwort: B. Das Oberflächenpotenzial beträgt 2φF (die Minoritätsladungsträgerdichte an der Oberfläche ist gleich der Majoritätsladungsträgerdichte im Substrat)

Der Beginn der starken Inversion wird üblicherweise als der Zeitpunkt definiert, an dem das Oberflächenpotenzial 2φF beträgt, also die Elektronendichte an der Oberfläche gleich der Löcherdichte im Substratinneren ist. Die Gate-Spannung dabei ist die Schwellenspannung, dargestellt als Vth = VFB + 2φF + √(2εqNA·2φF)/Cox. In der Messung wird Vth über die Gate-Spannung bei konstantem Strom (Konstantstrommethode) oder durch Extrapolation des linearen Teils der ID-VG-Kurve bestimmt, sodass der Wert je nach Definition etwas abweicht.

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