Physique des semi-conducteurs

Quelle comparaison des mobilités des électrons et des trous dans le silicium est correcte ?

  1. ALa mobilité des électrons est plus grande
  2. BLa mobilité des trous est plus grande
  3. CLes deux sont toujours égales
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Réponse : A. La mobilité des électrons est plus grande

Dans le silicium, à température ambiante et faible dopage, la mobilité des électrons vaut environ 1400 cm²/V·s et celle des trous environ 450 cm²/V·s, soit environ trois fois plus pour les électrons. La raison principale est la masse effective plus grande des trous. À dimensions égales, un nMOS conduit donc davantage de courant ; en CMOS, on donne classiquement au pMOS une largeur de grille 2 à 3 fois celle du nMOS pour équilibrer les courants de commande. Les procédés avancés augmentent la mobilité du pMOS par contrainte compressive au SiGe.

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