Halbleiterphysik
Welcher Vergleich der Beweglichkeiten von Elektronen und Löchern in Silizium ist richtig?
- ADie Beweglichkeit der Elektronen ist größer
- BDie Beweglichkeit der Löcher ist größer
- CBeide sind stets gleich
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Antwort: A. Die Beweglichkeit der Elektronen ist größer
In Silizium beträgt die Beweglichkeit bei Raumtemperatur und niedriger Dotierung für Elektronen etwa 1400 cm²/V·s und für Löcher etwa 450 cm²/V·s; die der Elektronen ist also etwa dreimal so groß. Hauptgrund ist die größere effektive Masse der Löcher. Ein nMOS kann daher bei gleichen Abmessungen mehr Strom führen, und bei CMOS gilt als Grundregel, die Gate-Breite des pMOS auf das Zwei- bis Dreifache des nMOS zu setzen, um die Treiberfähigkeit anzugleichen. In modernen Prozessen wird die Beweglichkeit des pMOS durch die Druckverspannung von SiGe erhöht.