Phénomène par lequel, sous un champ électrique intense, la vitesse de dérive des porteurs cesse d'être proportionnelle au champ et plafonne vers 1×10⁷ cm/s. Dans les MOSFET à canal court, le courant de drain devient inférieur à la loi quadratique.
Nom japonais: 速度飽和
« Saturation de vitesse » apparaît dans 4 questions d'entraînement réparties sur 2 thèmes, dont Physique des semi-conducteurs, MOSFET.
Domaine: MOSFET
Réponse : B. 1×10⁵ cm/s
La vitesse de dérive vaut v = μE, soit 1000 cm²/V·s × 100 V/cm = 1×10⁵ cm/s. L'unité cm²/V·s × V/cm = cm/s permet de vérifier le calcul. La proportionnalité ne vaut toutefois qu'en champ faible : pour les électrons du silicium, la croissance ralentit au-delà d'environ 10⁴ V/cm et plafonne vers 1×10⁷ cm/s (saturation de vitesse). Le canal des MOSFET de petites dimensions fonctionne dans ce régime de champ fort.
Réponse : B. Elle tend vers une valeur limite (environ 1×10⁷ cm/s) et n'augmente presque plus au-delà
En champ faible, la vitesse de dérive est proportionnelle au champ ; en champ fort, la diffusion par émission de phonons optiques, qui fait perdre de l'énergie aux porteurs, augmente, et la vitesse des électrons du silicium plafonne vers 1×10⁷ cm/s (saturation de vitesse). C'est pourquoi, dans les MOSFET à canal court, le courant devient presque proportionnel à la tension de grille plutôt qu'à son carré. Dans le GaAs, en champ fort, les électrons passent dans une vallée lourde et leur vitesse diminue, phénomène exploité pour l'oscillation par effet Gunn.
La proportionnalité ne vaut toutefois qu'en champ faible : pour les électrons du silicium, la croissance ralentit au-delà d'environ 10⁴ V/cm et plafonne vers 1×10⁷ cm/s (saturation de vitesse).
Quelle est la vitesse de dérive d'un électron de mobilité 1…En champ faible, la vitesse de dérive est proportionnelle au champ ; en champ fort, la diffusion par émission de phonons optiques, qui fait perdre de l'énergie aux porteurs, augmente, et la vitesse des électrons du silicium plafonne vers 1×10⁷ cm/s (saturation de vitesse).
Comment évolue la vitesse de dérive des électrons du silici…En canal court, la saturation de vitesse rapproche la dépendance d’une loi linéaire, et la dégradation de mobilité ainsi que les résistances parasites entraînent d’autres écarts ; la conception réelle utilise donc des modèles précis comme BSIM.
Lorsqu’un MOSFET à canal long fonctionne en régime de satur…En canal court, la saturation de vitesse fait saturer le courant à une VDS plus faible.
Quelle est la condition pour qu’un nMOSFET à canal long fon…Mobilité GaAs (arséniure de gallium) Tension de seuil CMOS Couche d'inversion Courant de court-circuit transitoire DIBL Effet de canal court Effet de substrat GIDL (fuite de drain induite par la grille)