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Die Geschwindigkeitssättigung (engl. velocity saturation) bezeichnet einen der Kurzkanaleffekte bei Feldeffekttransistoren (FETs).

Bei hohen Drainspannungen oder kleiner Kanallänge () wird das longitudinale elektrische Feld E im Kanal sehr groß. Nach müsste die Driftgeschwindigkeit v der Ladungsträger stetig zunehmen. Oberhalb einer kritischen Feldstärke sättigt die Geschwindigkeit jedoch (velocity saturation). Diese Sättigung wird durch die erhöhte Streurate hochenergetischer Elektronen, hauptsächlich infolge optischer Phononenemission, verursacht.

Alternativ spricht man wegen auch von einer Abnahme der Ladungsträgerbeweglichkeit μ (mobility degradation).

Als Konsequenz steigt der Drainstrom im Transistor weniger stark an, als man erwarten würde. Dies äußert sich z. B. in der Transferkennlinie I_D(V_GS) des Transistors, welcher statt eines quadratischen Verlaufs nur noch einen linearen Stromanstieg aufweist. Die Transkonduktanz g_m wird damit unabhängig vom Strom, was meist sehr ungünstig ist.

Dieser Effekt ist vor allem bei DSM-Technologien (DSM, deep submicron) aufgrund der sehr kurzen Transistoren relevant.

Literatur

• Tille, Thomas; Schmitt-Landsiedel, Doris: Mikroelektronik : Halbleiterbauelemente und deren Anwendung in elektronischen Schaltungen. Berlin : Springer, 2005. – ISBN 3-540-20422-9

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