Mi az a MOS kondenzátor?

Mi az MOS kondenzátor?

Az MOS kondenzátor meghatározása

MOS a Metal Oxide Semiconductor (fém-oxid szemicondukтор) rövidítése. Egy MOS kondenzátor egy szemiconduktor testet vagy alapanyagot, egy izolátort és egy fém kaput tartalmaz. Általában a kapu súlyosan dotált n+ poli-szilíciumból készül, ami mint fém működik. A szilícium-dioksid (SiO2) szolgál dielektrikus anyagnak a kondenzátor lemezek között, ahol a fém és a szemiconduktor rétegek a két lemezt képezik.

Az MOS kondenzátor kapacitása változik a kapukon végighaladó feszültségnek megfelelően, ahol a test általában földelésre kerül ezen alkalmazás során.

A lapos sáv feszültsége egy fontos fogalom az MOS kondenzátor esetében. Ez a feszültség, amelynél nincs töltés a kondenzátor lemezein, és így nincs statikus elektromos mező az oxidon át. Ha a beállított pozitív kapufeszültség nagyobb, mint a lapos sáv feszültsége (Vgb > Vfb), akkor pozitív töltést indukál a fém (poli-szilícium) kapun, és negatív töltést a szemiconduktorban. Az egyetlen elérhető negatív töltés a negatív elektronok, amelyek felhalmozódnak a felületen. Ez a felületi felhalmozódás.

Ha a beállított kapufeszültség kisebb, mint a lapos sáv feszültsége (Vgb < Vfb), akkor negatív töltést indukál a poli-szilícium kapu és az oxid közötti interfészén, valamint pozitív töltést a szemiconduktorban.

Ez csak úgy lehetséges, ha a negatív töltésű elektronokat eltolják a felülettől, így kitenni a fix pozitív töltéseket a dónoroktól. Ez a felületi kiürítés.

Bár az MOS kondenzátort magányban ritkán használják, integrált részét képezi az MOS tranzisztoroknak, amelyek a legelterjedtebb szemiconduktor eszközök.

Egy n-típusú testű MOS kondenzátor jellemző kapacitás-feszültség karakterisztikái a következők:

Kapacitás vs. Kapufeszültség (CV) diagram egy MOS kondenzátorra. A lapos sáv feszültsége (Vfb) elválasztja a felhalmozódási régiót a kiürítési régiótól. A küszöbfeszültség (Vth) elválasztja a kiürítési régiót az inverziós régiótól.