MOSFET
Wat is de juiste hoofdreden dat de mobiliteit in het kanaal van een MOSFET lager is dan de mobiliteit binnenin het siliciumkristal?
- AOmdat de temperatuur in het kanaal extreem laag is
- BOmdat ladingdragers in het kanaal nabij het Si/SiO2-grensvlak stromen en daardoor gemakkelijk worden verstrooid door oneffenheden en lading van het grensvlak
- COmdat er in het kanaal helemaal geen onzuiverheden zijn
Antwoord en toelichting tonen
Antwoord: B. Omdat ladingdragers in het kanaal nabij het Si/SiO2-grensvlak stromen en daardoor gemakkelijk worden verstrooid door oneffenheden en lading van het grensvlak
Het kanaal van een MOSFET ontstaat op slechts enkele nm van het grensvlak met de gate-isolator. De ladingdragers worden verstrooid door grensvlakruwheid, lading op het grensvlak en in de isolator, en roostertrillingen; naarmate de gatespanning hoger wordt en ze sterker naar het grensvlak worden getrokken, neemt de verstrooiing toe, zodat de mobiliteit ongeveer de helft of minder van die in het kristal is. Bij High-k-films komt verstrooiing door trillingen in de film (remote phonons) erbij, dus wordt een dunne SiO2-laag op het grensvlak ingevoegd om de mobiliteitsdaling te onderdrukken.