2022-2023学年高二物理 MOS结构中对应载流子积累 竞赛课件(共13张PPT)

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2022-2023学年高二物理 MOS结构中对应载流子积累 竞赛课件(共13张PPT)

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MOS结构中对应载流子积累
.绘出在偏压条件下MOS结构中对应载流子积累、耗尽以及强反型的能带和电荷分布的示意图,采用N型衬底并忽略表面态和功函数的影响。
解:N型衬底
MOS结构中对应载流子积累
(2)载流子耗尽层
S
(1)载流子积累
M
能带
(3)载流子强反型
6-2.推导出体电荷、表面电势以及表面电场的表达式,说明在强反型时他们如何依赖于衬底的掺杂浓度 。在 至 范围内画出体电荷、表面电势及电场与 的关系。
解:1)
强反型时:

可得
2)
3)由泊松方程:
,可得
表面电场:
6-4.采用叠加法证明当氧化层中电荷分布为 时,相应的平带电压变化可用下式表示:
解:如右图所示,为消除半导体内因氧化层电荷所引起的能带弯曲,则应加 <0,使电力线全部被吸收到金属侧而不进入半导体内。
分析: 处电荷 的影响
0

积分:
6-6.利用习题6-4中的结果对下列情形进行比较。
(a) 在MOS结构的氧化层中均匀分布着 的正电荷,若氧化层的厚度为150nm,计算出这种电荷引起的平带电压。
(b) 若全部电荷都位于硅-氧化硅的界面上,重复(a)。
(c) 若电荷成三角分布,它的峰值在 ,在 处为零,重复(a)。
解: a) 电荷分布
因为电荷均匀分布,所以
b)

c) 电荷分布成三角形,峰值在 ,在 处为零,由此可设
6-12. (a) 若N沟道MOS增强型FET的源和衬底接地,栅和漏极短路,推导出描述源-漏两极 特性的公式。假设 为常数。
解: 栅-漏极短路,则 。漏端沟道夹断,

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