In frühen Arbeiten (1957) wurde das Absenken der Dotierungskonzentration [Mil57] und des Dotierungsgradienten [Ken57] als Mittel der Wahl zur Verringerung der Feldstärkenspitze am Drain erkannt. Einer der ersten Submikron-MOSFETs mit Entwicklungszielrichtung Unterdrückung heißer Ladungsträger verwendete einen gradierten Drain aus Phosphor anstelle des konventionellen Arsens [Tak79]. Den Nachteilen des geringeren Sättigungs-Drainstroms aufgrund des erhöhten Serienwiderstandes und der verstärkten Kurzkanaleffekte versucht man durch eine zweite, seichtere Drain-Implantation mit hoher Dosis zu begegnen. Mit zumindest zwei Drain-Implantationen ergeben sich eine Vielzahl von mehr oder weniger verschiedenen Möglichkeiten für die Wahl der Dopanden, Dosen, Implantationsenergien, thermischen Behandlung und der geometrischen Plazierung relativ zur Gate-Kante.
Bei der DDD-Struktur (Double-Doped Drain oder auch
Double-Diffused Drain) [Tak83a] werden im Fall des -Kanal-Transistors Arsen und Phosphor mit der
gleichen Implantationsmaske eingebracht.
Die höhere Diffusivität von Phosphor bei der
nachfolgenden thermischen Behandlung bewirkt ein Auseinanderfließen
des Drain-Profils.
Bei der LDD-Struktur (Lightly-Doped Drain) [Ogu80] wird eine Implantation mit eher niedriger Dosis
(etwa ) an der Gate-Kante eingebracht. Die
Source-Drain-Implantation hoher Dosis (etwa
) hingegen
erfolgt mit etwas Abstand zur Gate-Kante.
Zur Fabrikation dieses Abstandes hat sich der
,,Oxide Sidewall Spacer`` (oder einfach Spacer)
[Ogu81] [Tsa82] aufgrund seiner relativ leichten Herstellbarkeit durchgesetzt [San89a].
In [Kri91] wird eine höhere erste (Spacer- oder LDD-) Implantationsdosis
im Bereich von befürwortet. Dieser moderat
dotierte Drain wird als M-LDD-Struktur bezeichnet.
Allgemein werden alle Strukturen
mit mindestens zwei Drain-Implantationen unter Anwendung der
Spacer-Technologie als LDD klassifiziert.
Ein Vergleich der vielen verschiedenen Möglichkeiten der
Drain-Strukturierung mit dem generellen Widerspruch zwischen
Unterdrückung heißer Ladungsträger und möglichst hoher
Drainstrom-Treiberfähigkeit ist in der Literatur unter
verschieden Aspekten unternommen worden.
In [Mik86] werden beispielsweise Arsen-Drain, Phosphor-Drain, DDD und LDD
für eine Betriebsspannung von Volt und minimal
Kanallänge verglichen. In [San89a] geben Sanchez et al. einen Überblick über 18 verschiedene, zumeist
LDD-artige Drain-Strukturen, freilich auch ohne die komplexe Frage nach der
optimalen Struktur klar beantworten zu können.
Alle bisher genannten Strukturen sind planar und werden in der Massenfertigung eingesetzt. Komplexere Varianten des LDD mit veränderter Gate-Geometrie sind der IT-LDD (Inverse T-Gate LDD) [Hua86] [Lue82], sowie GOLD (Gate-Drain Overlapped Device) [Iza88].