MOSFET
Wat is de belangrijkste oorzaak dat bij kort-kanaal MOSFET's de drainstroom kleiner is dan de kwadratische wet in (VGS − Vth) en een afhankelijkheid vertoont die dicht bij de eerste macht ligt?
- ASubstraatvoorspanningseffect
- BToename van de gatecapaciteit
- CSnelheidsverzadiging van de ladingdragers
Antwoord en toelichting tonen
Antwoord: C. Snelheidsverzadiging van de ladingdragers
Naarmate het kanaal korter wordt, wordt het elektrische veld in het kanaal sterker en bereikt de snelheid van de ladingdragers de verzadigingssnelheid (ongeveer 1×10⁷ cm/s voor elektronen in silicium). De stroom wordt dan ID ≈ W·Cox·vsat·(VGS − Vth), een afhankelijkheid die dicht bij de eerste macht van (VGS − Vth) ligt. In dit gebied neemt de stroom bij kortere gatelengte minder toe dan verwacht, en de prestaties zijn verbeterd met mobiliteitsverhoging door rek, vergroting van de gatecapaciteit en verlaging van parasitaire weerstanden.