资源简介

(共12张PPT)
半导体MOS电容
为什么要介绍MOS电容？
随机存储器RAM的电荷存储元件
频繁的应用于线性电路和数字电路中
现代电子器件MOSFET，就是建立在MOS的基础之上
集成电路结构
为什么有P+？
氧化层的厚度为什么不一样？
栅氧
场氧
C-V曲线
剖面图
能带图
有效栅压
硅衬底中的能带弯曲量
是MOS电容特性中一个非常重要的参数
表面势是相对于硅衬底的体势能的一个参考能级
注意与功函数的区别！
——表面势
积累模式
在积累模式，表面势的改变相较于栅压的改变量是可以被忽略的
这意味着栅压的任何变化的绝大部分都会穿过氧化层
电容等于栅氧电容，与栅压独立。
外加一个较小的正有效栅压
剖面图
能带图
耗尽模式
耗尽层电容依赖于外加电压
更大的栅电压会产生一个更宽的耗尽层，电容也就越小
随着栅压的增加，整体电容会减小
——MOS电容的这种工作模式称为耗尽模式
耗尽模式
表面势紧随着栅压的改变而改变
这表示几乎整个栅压的改变量都落在了半导体表面的耗尽层
耗尽层仿佛是栅氧之外附加的一个电介质层
耗尽层电容与氧化层电容串联在一起，整个MOS电容为
C-V曲线
metal or doped
G
polycrystalline
silicon
B
metal (Al)
gate
0
0
SiO2
D
P-type substrate
accumulation
1.0
inversion
LF
0.8
0.6
器
depletion
0.4
0.2
HF
0.0
-3-2-10
1234
Effective Gate Voltage (V)
(a)
VG蒙
支
aensqns adAi-d
compensated
uncompensated
charge
charge
(b)
negative
acceptor ion
0
hole
positive donor ion
三
Ec
electron
96
q(VG-VEB)
9Ψs
E
q4φe
Er
Ev
(c)
1.0
0.8
0.6
0.4
0.2
0.0
VrBw
-6
-4
-2
0
4
6
Gate Voltage (V)
uoollisKjod +N
wd
(a)
uoollisKjod +N
wd
(b)
Ec
E
EF
Ev
100
LF
10
1.0
10-2
0.8
103
104
VMG
0.6
HF
10-5
0.4
.5-1.00.50.00.5
Gate Voltage (V)
0.2
0.0
VMG
-6
-4
-2
0
2
4
6
Gate Voltage (V)

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