Kas ir MOS kondensators?

Kas ir MOS kondensators?

MOS Kondensatora definīcija

MOS nozīmē Metāla Oksīda Poluprovadītājs. MOS kondensators sastāv no poluprovadītāja ķermeņa vai substrāta, izolatora un metāla vārtiem. Parasti vārti ir izgatavoti no smagi dopotā n+ polisilīcija, kas darbojas kā metāls. Siļikona dioksīds (SiO2) palīdz kā dielektrisks materiāls starp kondensatora plāksnēm, kur metāla un poluprovadītāja slāņi darbojas kā divas plāksnes.

MOS kondensatora kapacitance mainās atkarībā no uz tā vārtu terminālu piemērotā sprieguma, parasti šajā laikā ķermenis tiek saistīts ar zemi.

Plakas līnijas spriegums ir svarīgs termins, kas saistīts ar MOS kondensatoru. Tas definēts kā spriegums, pie kura nav nekādas uzplūdes uz kondensatora plāksnēm un tāpēc nav nekādas statiskas elektriskās lauka pār struktūru. Ja piemērots pozitīvs vārtu spriegums ir lielāks par plakas līnijas spriegumu (Vgb > Vfb), tad metālā (polisilīcijā) tiek izraisīta pozitīva uzplūde, bet poluprovadītājā negatīva uzplūde. Vienīgie pieejamie negatīvi uzlādētie elektroni tiek sabiedrošanās virsū. Tas pazīstams kā virsma apgrozīšana.

Ja piemērots vārtu spriegums ir zemāks par plakas līnijas spriegumu (Vgb < Vfb), tad tika izraisīta negatīva uzplūde starp polisilīcija vārtiem un oksīdu un pozitīva uzplūde poluprovadītājā.

Tas iespējams tikai noslodzot negatīvi uzlādētos elektronus no virsmas, atklājot fiksētās pozitīvas uzlādes no doņiem. Tas pazīstams kā virsma iztukšošana.

Lai arī MOS kondensators vienmēr nav plaši izmantots atsevišķi, tas ir integrāls daļa no MOS tranzistoriem, kas ir visizplatītākie poluprovadītāju ierīces.

Typiskā kapacitance-sprieguma charakteristikas MOS kondensatoram ar n-tipa ķermeni ir sniegta zemāk,

Kapacitance pret vārtu spriegumu (CV) diagramma MOS kondensatoram. Plakas līnijas spriegums (Vc-v curve of mos capacitorfb) atdalā apgrozīšanas reģionu no iztukšošanas reģiona. Slodzes spriegums (Vth) atdalā iztukšošanas reģionu no inversijas reģiona.