Oxidation und Diffusion

Welches Problem tritt auf, wenn das Gateoxid bewegliche Ionen wie Natriumionen enthält?

  1. ADer Oxidfilm emittiert Licht
  2. BDie Ionen wandern durch elektrisches Feld und Temperatur, und die Einsatzspannung schwankt
  3. CDie mechanische Festigkeit des Oxidfilms steigt
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Antwort: B. Die Ionen wandern durch elektrisches Feld und Temperatur, und die Einsatzspannung schwankt

Alkalimetallionen wie Natrium sind im Oxidfilm leicht beweglich; wandern sie unter dem Einfluss von elektrischem Feld und Temperatur (z. B. um 200 °C) zur Grenzfläche, verschieben sie als positive Ladung die Einsatzspannung. Dies war in den 1960er Jahren die größte Ursache der Instabilität von MOS-Bauelementen, und sie gelangen auch durch menschlichen Schweiß und Geräte hinein. Durch Kontaminationskontrolle im Reinraum, Chloroxidation und Einfangen durch Phosphorglas (PSG) wurde Abhilfe geschaffen, sodass die MOS-Technik praxistauglich wurde.

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