Halbleiterphysik
Was ist bei niedrig dotiertem Silizium der Hauptgrund dafür, dass die Beweglichkeit mit steigender Temperatur sinkt?
- AWeil die Zahl der Dotierstoffe zunimmt
- BWeil die Zahl der Ladungsträger abnimmt
- CWeil die Streuung an Gitterschwingungen (Phononen) zunimmt
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Antwort: C. Weil die Streuung an Gitterschwingungen (Phononen) zunimmt
Mit steigender Temperatur werden die Schwingungen der Kristallatome (Phononen) heftiger, die Ladungsträger werden leichter gestreut, und die Beweglichkeit sinkt. Bei niedrig dotiertem Silizium sinkt die Beweglichkeit etwa proportional zu T^(−1,5 bis −2,5). Bei hoher Dotierung oder tiefen Temperaturen dominiert die Streuung an ionisierten Störstellen, die mit steigender Temperatur schwächer wird. Dass der Strom von MOSFETs bei hoher Temperatur sinkt, liegt hauptsächlich ebenfalls an diesem Beweglichkeitsverlust.