Schijnbare massa waarmee elektronen of gaten in een kristal worden behandeld als vrije deeltjes onder een externe kracht. Wordt bepaald door de kromming van de band; hoe kleiner, hoe hoger de mobiliteit meestal is.
Japanse benaming: 有効質量
“Effectieve massa” komt voor in 9 oefenvragen uit 4 onderwerpen, bijv. Halfgeleiderfysica, Verbindingshalfgeleiders, Geavanceerde transistoren (FinFET, GAA).
Vakgebied: Halfgeleiderfysica
Antwoord: A. De mobiliteit van elektronen is groter
In silicium bedraagt bij kamertemperatuur en lage dotering de mobiliteit van elektronen ca. 1400 cm²/V·s en die van gaten ca. 450 cm²/V·s, dus elektronen zijn ca. 3 keer groter. De belangrijkste reden is de grotere effectieve massa van gaten. Daarom kan bij dezelfde afmetingen een nMOS een grotere stroom voeren, en wordt in CMOS standaard de gatebreedte van de pMOS 2 tot 3 keer die van de nMOS gemaakt om de aandrijfkracht gelijk te trekken. In geavanceerde processen wordt de mobiliteit van pMOS verhoogd door compressieve spanning met SiGe.
Antwoord: C. Effectieve massa
Elektronen in een kristal ondervinden de invloed van de periodieke potentiaal van de atomen en bewegen daardoor onder een externe kracht anders dan elektronen in vacuüm. De effectieve massa vat die invloed samen door het deeltje als een deeltje met een andere massa te behandelen, en wordt bepaald door de kromming van de band (hoe scherper de kromming, hoe lichter). Hoe kleiner de effectieve massa, hoe groter de mobiliteit; daarom zijn elektronen in GaAs (ca. 0,067 maal de vrije-elektronenmassa) sneller dan in silicium. De lage mobiliteit van gaten komt eveneens door de grotere effectieve massa.
De belangrijkste reden is de grotere effectieve massa van gaten.
Welke vergelijking tussen de mobiliteit van elektronen en g…De effectieve massa vat die invloed samen door het deeltje als een deeltje met een andere massa te behandelen, en wordt bepaald door de kromming van de band (hoe scherper de kromming, hoe lichter).
Hoe heet de massa die wordt ingevoerd om de beweging van el…De beweging van deze lege plaats wordt behandeld als een deeltje met positieve lading en positieve effectieve massa; dit is het gat.
Welke uitspraak over een gat is juist?Omdat de effectieve toestandsdichtheden van de geleidings- en valentieband door het verschil in effectieve massa niet gelijk zijn (Nc > Nv), geldt Ei = (Ec+Ev)/2 + (kT/2)·ln(Nv/Nc), en bij silicium ligt het ca.
Wat is de juiste reden dat het intrinsieke Fermi-niveau van…De elektronenmobiliteit van GaAs bedraagt circa 8500 cm²/V·s, ongeveer zes keer zoveel als die van Si, en de effectieve massa is klein.
Wat is de belangrijkste reden waarom GaAs wordt gebruikt vo…Mobiliteit SiGe (silicium-germanium) GaAs (galliumarsenide) CMOS Fermi-niveau Bandgap (bandkloof) Drempelspanning (threshold voltage) Gespannen silicium (strained silicon) Acceptor Auger-recombinatie