Wat is Gespannen silicium (strained silicon)?

Silicium waarin spanning in het kristal de bandstructuur verandert en de mobiliteit van ladingdragers verhoogt. Trekspanning is effectief voor nMOS en drukspanning voor pMOS; ze wordt aangebracht met onder meer SiGe in source en drain of nitridefilms.

Japanse benaming: ひずみシリコン

“Gespannen silicium (strained silicon)” komt voor in 1 oefenvragen uit 1 onderwerpen, bijv. Epitaxiale groei.

Vakgebied: Epitaxiale groei

Nu oefenen: vragen over Gespannen silicium (strained silicon)

Welke spanning ontstaat in een dunne siliciumlaag die epitaxiaal is gegroeid op een gerelaxeerde SiGe-laag met een grotere roosterconstante?

  1. ADrukspanning
  2. BEr ontstaat geen spanning
  3. CTrekspanning
Antwoord en toelichting tonen

Antwoord: C. Trekspanning

De roosterconstante van silicium (0,543 nm) is kleiner dan die van SiGe. Als dun silicium op gerelaxeerd SiGe wordt gegroeid, wordt de atoomafstand in het vlak opgerekt tot die van SiGe en ontstaat trekspanning (gespannen silicium). Door de spanning splitsen de dalen van de geleidingsband, verzamelen elektronen zich in de dalen met een lichte effectieve massa en neemt ook de verstrooiing af, zodat de elektronenmobiliteit 1,5 tot 2 keer zo groot wordt. Dit wordt gebruikt om de prestaties van nMOS te verbeteren.

“Gespannen silicium (strained silicon)” in de toelichting

Vragen met “Gespannen silicium (strained silicon)” (1)

  1. Welke spanning ontstaat in een dunne siliciumlaag die epitaxiaal is gegroeid op een gerelaxeerde SiGe-laag met een grotere roosterconstante?

Verwante termen

SiGe (silicium-germanium) Effectieve massa 4H-SiC Autodoping Epitaxiale groei Heteroepitaxie HVPE (hydride-dampfase-epitaxie) Kritische laagdikte Laterale epitaxiale overgroei (ELO) MBE (molecular beam epitaxy)

Naar de woordenlijst