Ультратонкие КНИ МОПТ

Уменьшение толщины кремниевого тела КНИ МОПТ (конечно, речь здесь идет только о полностью обедненных приборах) приводит к уменьшению подпорогового размаха (S -фактора) и соответственно, к уменьшению подпороговых токов утечки вследствие уменьшения емкости обедненного слоя (рис. 6.5).

С другой стороны, подвижность носителей в канале с уменьшением толщины кремневой пленки заметно падает. Это объясняется тем, что в очень тонких базах толщина кремниевой пленки становится сопоставимой с

толщиной инверсионного слоя (порядка нескольких нанометров), то есть по существу в базе происходит объемная инверсия. Это означает, что на транспорт носителей в канале начинает влиять дополнительный механизм рассеяния на шероховатостях границы раздела со скрытым окислом. Другим источником деградации подвижности в канале КНИ транзисторов с ультратонкими базами является технологическое загрязнение кремниевой пленки неконтролируемыми примесями при изготовлении. Более того, для транзисторов с малым объемом активной области даже случайные флуктуации количества атомов легирующей примеси в базе могут приводить к недопустимому разбросу индивидуальных значений порогового напряжения и проводимости, а также уменьшению подвижности в отдельном транзисторе. По этим причинам база полностью обедненного КНИ транзистора в идеале должна быть вообще не легирована примесями, что технологически является трудновыполнимой задачей.