چه چیزی موسفط کندسنسور است

MOS کاپاسیتور چیست؟

تعریف MOS کاپاسیتور

MOS مخفف Metal Oxide Semiconductor است. یک MOS کاپاسیتور شامل یک بدنه نیمه‌رسانا یا زیرلایه، یک عایق و یک دروازه فلزی است. معمولاً، دروازه از پلی-سیلیکون n+ با غنای بالا ساخته شده که عملکرد مشابه فلز دارد. دی‌اکسید سیلیکون (SiO2) به عنوان ماده دی الکتریک بین صفحات کاپاسیتور عمل می‌کند که لایه‌های فلزی و نیمه‌رسانا به عنوان دو صفحه عمل می‌کنند.

ظرفیت یک MOS کاپاسیتور با ولتاژ اعمال شده به ترمینال دروازه آن متغیر است، که معمولاً بدنه در حین این اعمال به زمین متصل است.

ولتاژ پهن باند یک اصطلاح مهم مرتبط با MOS کاپاسیتور است. این ولتاژ به عنوان ولتاژی تعریف می‌شود که در آن هیچ باری روی صفحات کاپاسیتور وجود ندارد و بنابراین هیچ میدان الکتریکی ثابتی در اکسید وجود ندارد. اگر ولتاژ مثبت بزرگتر از ولتاژ پهن باند (Vgb > Vfb) اعمال شود، بار مثبت در دروازه (پلی-سیلیکون) و بار منفی در نیمه‌رسانا القاء می‌شود. تنها بارهای منفی موجود الکترون‌های منفی هستند که در سطح تجمع می‌یابند. این به آن surface accumulation (تجمع سطحی) معروف است.

اگر ولتاژ اعمال شده به دروازه کمتر از ولتاژ پهن باند (Vgb < Vfb) باشد، بار منفی در مرز بین دروازه پلی-سیلیکون و اکسید و بار مثبت در نیمه‌رسانا القاء می‌شود.

این فقط با دفع الکترون‌های منفی از سطح و نمایان کردن بارهای مثبت ثابت از دونورها ممکن است. این به آن surface depletion (تضعیف سطحی) معروف است.

در حالی که MOS کاپاسیتور به تنهایی به طور گسترده استفاده نمی‌شود، اما جزء اساسی ترانزیستورهای MOS است که پرکاربردترین دستگاه‌های نیمه‌رسانا هستند.

خصوصیات ظرفیت-ولتاژ معمول یک MOS کاپاسیتور با بدنه n-tyپ به شرح زیر است،

نمودار ظرفیت بر حسب ولتاژ دروازه (CV) یک MOS کاپاسیتور. ولتاژ پهن باند (Vfb) منطقه تجمع را از منطقه تضعیف جدا می‌کند. ولتاژ آستانه (Vth) منطقه تضعیف را از منطقه وارونگی جدا می‌کند.