¿Qué es un condensador MOS?
¿Qué es un condensador MOS?
Definición de Condensador MOS
MOS significa Metal Oxide Semiconductor. Un condensador MOS consta de un cuerpo o sustrato semiconductor, un aislante y una puerta metálica. Por lo general, la puerta está hecha de polisilicio n+ altamente dopado que funciona como metal. El dióxido de silicio (SiO2) actúa como material dieléctrico entre las placas del condensador, donde las capas metálica y semiconductora funcionan como las dos placas.
La capacitancia de un condensador MOS varía con el voltaje aplicado a su terminal de puerta, con el cuerpo generalmente conectado a tierra durante esta aplicación.
El voltaje de banda plana es un término importante relacionado con el condensador MOS. Se define como el voltaje en el cual no hay carga en las placas del condensador y, por lo tanto, no hay campo eléctrico estático a través del óxido. Un voltaje positivo de puerta aplicado mayor que el voltaje de banda plana (Vgb > Vfb) induce entonces una carga positiva en la puerta (polisilicio) y una carga negativa en el semiconductor. Las únicas cargas negativas disponibles son los electrones, que se acumulan en la superficie. Esto se conoce como acumulación superficial.
Si el voltaje de puerta aplicado es menor que el voltaje de banda plana (Vgb < Vfb), entonces se induce una carga negativa en la interfaz entre la puerta de polisilicio y el óxido, y una carga positiva en el semiconductor.
Esto solo es posible empujando los electrones negativamente cargados lejos de la superficie, exponiendo las cargas positivas fijas de los donantes. Esto se conoce como agotamiento superficial.
Aunque el condensador MOS no se usa extensivamente por sí solo, es integral para los transistores MOS, que son los dispositivos semiconductores más ampliamente utilizados.
Las características típicas de capacitancia-voltaje de un condensador MOS con cuerpo de tipo n se muestran a continuación,
Diagrama de capacitancia vs. voltaje de puerta (CV) de un condensador MOS. El voltaje de banda plana (Vfb) separa la región de acumulación de la región de agotamiento. El voltaje umbral (Vth) separa la región de agotamiento de la región de inversión.
