Dangling Bonds an der Si/SiO2-Grenzfläche, die durch Formiergas-Tempern mit Wasserstoff abgesättigt wurden, können bei langer Nutzung eines Transistors wieder als Grenzflächenzustand wirken. Welche Kombination aus der Hauptursache und einer Gegenmaßnahme, die erforscht wurde und in manchen Prozessen eingesetzt wird, ist richtig?

Antwort: B. Energie etwa von heißen Ladungsträgern bricht Si-H-Bindungen auf; statt mit Wasserstoff wird mit Deuterium getempert

Beim Formiergas-Tempern bindet Wasserstoff an die Dangling Bonds des Siliziums (Si-H) und beseitigt so den jeweiligen Grenzflächenzustand. Treffen jedoch im Kanal beschleunigte energiereiche Ladungsträger (heiße Ladungsträger) auf die Grenzfläche oder liegt bei hoher Temperatur dauerhaft Spannung an (etwa NBTI bei pMOS), brechen Si-H-Bindungen auf, Grenzflächenzustände entstehen erneut, und die Schwellenspannung driftet. Mit Deuterium, einem schwereren Isotop des Wasserstoffs, abgesättigte Si-D-Bindungen werden durch heiße Ladungsträger bekanntermaßen schwerer aufgebrochen; daher wurde das Annealing in Deuteriumatmosphäre erforscht, und es wird in manchen Fertigungsprozessen eingesetzt.