Alle bisherigen Untersuchungen wurden für eine
Substrat(Bulk)-Source-Spannung ausgeführt.
Die Abhängigkeit der Threshold-Spannung von
ist als Substrateffekt (,,body effect``)
bekannt. Die um die Substrat-Source-Spannung
erweiterte
Gleichung 4.1 lautet
([Sze81], negatives Vorzeichen bei
aus der Zählrichtung
):
Da die Substrat-Source-Spannung unter der Wurzel zusammen
mit der mittleren Substratdotierung
auftritt, kann aus der
korrekten Simulation des Substrateffekts auf ein korrektes vertikales
Kanalprofil geschlossen werden. Es wird zumeist genügen, neben
die Threshold-Spannung
für nur einen weiteren
Wert von
zu simulieren. Häufig wird der Substrateffekt
gemeinsam mit dem Kurzkanaleffekt dargestellt, indem
als
Parameter in der Kennlinie
wie in
Abb. 4.10 auftritt.
Abbildung: Kurzkanal- und Substrateffekt: Threshold-Spannung als
Funktion der Gate-Länge
, Parameter
Substrat-Source-Spannung
.
Obwohl der Substrateffekt an sich unerwünscht ist, weil er das Kurzkanal- und DIBL-Verhalten verschlechtert, wird er doch in einigen integrierten Schaltkreisen bewußt eingesetzt, um die Threshold-Spannung der kürzeren Transistoren auf den Wert der Langkanaltransistoren in der Schaltung anzuheben.