Какво е MOS кондензатор?

Какво е MOS кондензатор?

Определение на MOS кондензатор

MOS означава метал-оксид-полупроводник. MOS кондензатор се състои от полупроводниково тяло или подложка, изолатор и метална порта. Обикновено портата е направена от силно дозиран n+ поли-силиций, който функционира като метал. Двуокисът на силиций (SiO2) служи като диелектрически материал между платините на кондензатора, където металната и полупроводниковата слойки действат като двете платини.

Капацитетът на MOS кондензатора варира в зависимост от напрежението, приложено към неговата портова колона, при което обикновено тялото е заземено по време на това приложение.

Плоското напрежение е важен термин, свързан с MOS кондензатора. То е дефинирано като напрежението, при което няма заряд на платините на кондензатора и следователно няма статично електрическо поле през оксида. Приложено положително портово напрежение, по-голямо от плоското напрежение (Vgb > Vfb), се индуцира положителен заряд на металната (поли-силициевата) порта и отрицателен заряд в полупроводника. Единствените налични отрицателни заряди са електроните, които се натрупват на повърхността. Това се нарича натрупване на повърхността.

Ако приложеното портово напрежение е по-ниско от плоското напрежение (Vgb < Vfb), се индуцира отрицателен заряд на интерфейса между поли-силициевата порта и оксида и положителен заряд в полупроводника.

Това е възможно само чрез отдалечаване на отрицателно заредените електрони от повърхността, разкривайки фиксирани положителни заряди от донори. Това се нарича опразване на повърхността.

Макар че MOS кондензаторът не се използва широко сам по себе си, той е неизменна част от MOS транзисторите, които са най-широко използваните полупроводникови устройства.

Типичните характеристики на капацитет-напрежение на MOS кондензатор с n-тип тяло са показани по-долу,

Диаграма на капацитет vs. портово напрежение (CV) на MOS кондензатор. Плоското напрежение (Vc-v крива на mos кондензаторfb) разделя областта на натрупване от областта на опразване. Праговото напрежение (Vth) разделя областта на опразване от областта на инверсия.