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什麼是短溝道效應

短溝道效應是指在微電子學中,當金屬氧化物半導體場效應電晶體(MOSFET)的溝道長度縮短到與電子的平均自由程相當或更短時,會出現的一系列特殊物理效應。

這些效應主要包括閾值電壓的偏移、漏電流的增加、亞閾值擺動的增大等。閾值電壓偏移是因為溝道長度減小導致通道控制區域變窄,需要更高的門電場來形成正常的溝道。漏電流增加則是因為電子在溝道中運動時發生散射,導致電子速度和能量增加,引起更多的漏電流。亞閾值擺動增大則是由於電子在溝道中的散射和隧穿效應導致子閾值電流的不穩定性增加。

短溝道效應會導致MOSFET的性能和可靠性受到影響,是微米尺度MOSFET中的一個重要考慮因素。