MOSFET

ゲート絶縁膜が非常に薄いMOSFETで、反転層の電子の分布のピークが界面から少し離れた位置にくることによる影響として正しいものはどれか。

  1. Aしきい値電圧がゼロになる
  2. Bゲート絶縁膜が実効的に厚く見え、ゲート容量(駆動力)が減る
  3. Cゲート絶縁膜が実効的に薄く見え、ゲート容量が増える
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正解:B. ゲート絶縁膜が実効的に厚く見え、ゲート容量(駆動力)が減る

反転層の電子は量子力学的な効果によって界面のすぐそばではなく、少し内側(約1 nm程度)に分布のピークをもちます。そのため電荷の中心が界面から離れ、絶縁膜が実際より厚いのと同じ効果が生じ、ゲート容量と駆動電流が減ります。ポリシリコンゲートの空乏化とあわせて、実効的な絶縁膜厚を増やす要因です。

  • A. この効果でしきい値電圧がゼロになることはありません。
  • B. 正しい。実効的な絶縁膜厚が増え、容量が減ります。
  • C. 電荷の中心が界面から離れるので、絶縁膜は厚く見えます。
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