Wat is Punch-through?

Verschijnsel waarbij de uitputtingslagen van source en drain samenkomen en een door de gate niet te regelen stroom gaat lopen. Treedt op als het kanaal te kort of de substraatconcentratie te laag is.

Japanse benaming: パンチスルー

“Punch-through” komt voor in 5 oefenvragen uit 4 onderwerpen, bijv. Ionenimplantatie, MOSFET, Bipolaire transistor.

Vakgebied: MOSFET

Nu oefenen: vragen over Punch-through

Welke uitleg over punch-through van een MOSFET is juist?

  1. ADe mobiliteit van het kanaal daalt met de temperatuur
  2. BDe uitputtingslagen van source en drain raken verbonden en er loopt een stroom die niet met de gate te regelen is
  3. CDe gate-isolator slaat diëlektrisch door
Antwoord en toelichting tonen

Antwoord: B. De uitputtingslagen van source en drain raken verbonden en er loopt een stroom die niet met de gate te regelen is

Bij een kort kanaal en een lage substraatconcentratie raakt door de drainspanning de uitputtingslaag aan de drainzijde verbonden met die aan de sourcezijde, en loopt los van de gate een stroom diep in het substraat, waardoor uitschakelen niet meer mogelijk is. Dit is punch-through. Tegenmaatregelen zijn een laag met hoge concentratie onder source en drain (halo-/pocket-implantatie), ondiepere overgangen en, zoals bij FinFET en GAA, de gate rond het kanaal te leggen zodat het niet-regelbare stroompad verdwijnt.

“Punch-through” in de toelichting

Vragen met “Punch-through” (5)

  1. Welke uitleg over punch-through van een MOSFET is juist?
  2. Wat is de meest passende reden om de basis van een bipolaire transistor dun te maken?
  3. Wat is het doel van een laag met hoge onzuiverheidsconcentratie aan de voet van de vin (het deel dat de gate moeilijk bestuurt) bij een FinFET op een bulksubstraat?
  4. Hoe heet bij de wellvorming in CMOS de well waarin met hoge-energie-ionenimplantatie de dopeerconcentratie dieper dan aan het oppervlak hoog is gemaakt?
  5. Wat is het belangrijkste doel van halo-(pocket-)implantatie, waarbij schuin dopeerstof van hetzelfde geleidingstype als het kanaal aan de rand van source en drain wordt geïmplanteerd?

Verwante termen

Halo-implantatie (pocket-implantatie) FinFET Uitputtingslaag (depletion layer) GAA (gate-all-around) Diffusielengte CMOS Ionenimplantatie Retrograde well Latch-up Thermische diffusie

Naar de woordenlijst