Mis on MOS-kondensaator?

Mis on MOS-kondensaator?

MOS-kondensaatori määratlemine

MOS tähistab metall-oksüdi-semiivood. MOS-kondensaator koosneb semiivoodikust või substraatist, diielektrikumist ja metallsest väravast. Tavaliselt valmistatakse värava tugevalt doteeritust n+ polüsiiliivist, mis toimib nagu metall. Siilidioksiid (SiO2) teeb tööd kondensaatoriplaatide vaheliseks dielektriliseks materjaliks, kus metall- ja semiivoodikute kihtid toimivad kahe plaatina.

MOS-kondensaatori kapatsiteet muutub selle väravale ühendatud pingena, kusjuures keha on tavaliselt maandatud sellega seotud rakendamisel.

Tasakõrvuse pinge on oluline termin, mis seostub MOS-kondensaatoriga. See määratletakse nii, et see on see pinge, millel kondensaatoripindadel ei ole laengut ja seega oksiidile ei pruugi olla staaritu elektriväljakut. Kui rakendatav positiivne väravapinge on suurem kui tasakõrvuse pinge (Vgb > Vfb), siis indukteeritakse positiivne laeng metall (polüsiiliis) väravale ja negatiivne laeng semiivooges. Ainsaks saadaolevaks negatiivseks laenguks on negatiivselt laetud elektronid, mis kumulatsioonivad pinna lähedal. Seda nimetatakse pinna kumulatsiooniks.

Kui rakendatav väravapinge on väiksem kui tasakõrvuse pinge (Vgb < Vfb), siis indukteeritakse negatiivne laeng polüsiiliise värava ja oksiidivahelises piiril ning positiivne laeng semiivooges.

See on võimalik ainult negatiivselt laetud elektronid eemale surudes pinna eest, näidates fikseeritud positiivseid laenguid anduritest. Seda nimetatakse pinna tühiendamiseks.

Vaatamata sellele, et MOS-kondensaatorit ei kasutata laialdaselt iseseisvalt, on see oluline osa MOS-transistorites, mis on kõige laialdasemalt kasutatavad semiivoogeseadmed.

Tavalised kapatsiteet-pingekarakteristikud MOS-kondensaatoril, millel on n-tüüpi keha, on järgnevad,

Kapatsiteet vs. Väravapinge (CV) diagramm MOS-kondensaatorile. Tasakõrvuse pinge (Vc-v curve of mos capacitorfb) eraldab Kumulatsiooni piirkonda Deplektiooni piirkonnast. Lävi-pinge (Vth) eraldab deplektioonipiirkonna Inversioonipiirkonnast.