Što je MOS kondenzator?

Što je MOS kondenzator?

Definicija MOS kondenzatora

MOS označava Metal Oksid Poluprovodnik. MOS kondenzator sastoji se od poluprovodničkog tijela ili substrata, izolatora i metalne vrata. Obično su vrata izrađena od teško dopiranog n+ poli-silicijuma koji djeluje kao metal. SiO2 (oksid silicijuma) služi kao dielektrični materijal između ploča kondenzatora, gdje metalički i poluprovodnički sloj djeluju kao dvije ploče.

Kapacitet MOS kondenzatora varira ovisno o naprezanju primjenjenom na njegov terminal vrata, s tijelom obično zemljenim tijekom primjene.

Ravna band napetost je važan pojam vezan uz MOS kondenzator. Definira se kao napetost pri kojoj ne postoji nijedan naboj na pločama kondenzatora, stoga ne postoji statičko električno polje preko oksida. Ako je primijenjena pozitivna napetost vrata veća od ravne band napetosti (Vgb > Vfb), inducirat će se pozitivni naboj na metaličkom (poli silicijumu) vratima i negativni naboj u poluprovodniku. Jedini dostupni negativni naboje su elektroni, koji se akumuliraju na površini. To se naziva akumulacija na površini.

Ako je primijenjena napetost vrata niža od ravne band napetosti (Vgb < Vfb), inducirat će se negativni naboj na sučelju između poli-silicijuma vrata i oksida, a pozitivni naboj u poluprovodniku.

To je moguće samo guranjem negativno nabijenih elektrona s površine, otkrivajući fiksne pozitivne naboje dajeraca. To se naziva iscrpljenje površine.

Iako se MOS kondenzator pojedinačno rijetko koristi, ključna je komponenta MOS tranzistora, koji su najšire korišteni poluprovodnički uređaji.

Tipične karakteristike kapaciteta-napetosti MOS kondenzatora s n-tip tijelom dani su u nastavku,

Dijagram kapaciteta protiv napetosti (CV) MOS kondenzatora. Ravna band napetost (Vfb) razdvaja regiju akumulacije od regije iscrpljenja. Pragova napetost (Vth) razdvaja regiju iscrpljenja od regije inverzije.