4.1 Threshold-Spannung



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4.1 Threshold-Spannung

 

Die wichtigste Kenngröße des MOS-Transistors ist die Einsatz- oder Threshold-Spannung . Die Threshold-Spannung wird (physikalisch motiviert, aber dennoch willkürlich) als jene Gate-Source-Spannung definiert, bei der an der Halbleiter-Oxid-Grenzfläche gerade Ladungstägerinversion auftritt. Dabei ist die Konzentration der Minoritätsladungsträger (Elektronen beim -Kanal-MOSFET, Löcher beim -Kanal-MOSFET) dem Betrag nach gleich groß wie die Konzentration der Majoritätsladungsträger im unbeschalteten Bauelement.

Für den -Kanal-Transistor mit uniformer Substratdotierung wird die Threshold-Spannung wie folgt angegeben [Sze81]:

 

Dabei ist die Austrittsarbeitsdifferenz zwischen Gate-Material und Halbleiter sowie die Auswirkung von fixen Ladungen an der Halbleiter-Oxid-Schnittstelle berücksichtigt. Die Oxidkapazität mit Oxiddicke wird je Flächeneinheit angeben. ist die Dotierungskonzentration im Substrat und das eingeprägte (,,built-in``) Potential.





Martin Stiftinger
Mon Oct 17 21:16:53 MET 1994