Apakah Kapasitor MOS?

Apakah Kapasitor MOS?

Definisi Kapasitor MOS

MOS adalah singkatan untuk Metal Oxide Semiconductor. Kapasitor MOS terdiri dari badan semikonduktor atau substrat, isolator, dan gerbang logam. Biasanya, gerbang dibuat dari poli-silikon n+ yang sangat diberi dop yang berfungsi seperti logam. Dioksida silikon (SiO2) berfungsi sebagai bahan dielektrik antara pelat kapasitor, di mana lapisan logam dan semikonduktor bertindak sebagai dua pelat.

Kapasitansi kapasitor MOS berubah dengan tegangan yang diterapkan pada terminal gerbangnya, dengan badan biasanya dipertautkan selama penerapan ini.

Tegangan band datar adalah istilah penting yang berkaitan dengan kapasitor MOS. Tegangan band datar didefinisikan sebagai tegangan di mana tidak ada muatan pada pelat kapasitor dan karenanya tidak ada medan listrik statis melintasi oksida. Tegangan gerbang positif yang diterapkan lebih besar dari tegangan band datar (Vgb > Vfb) maka muatan positif diinduksi pada gerbang logam (poli silikon) dan muatan negatif dalam semikonduktor. Hanya elektron yang bermuatan negatif tersedia sebagai muatan negatif dan mereka menumpuk di permukaan. Ini dikenal sebagai akumulasi permukaan.

Jika tegangan gerbang yang diterapkan lebih rendah dari tegangan band datar (Vgb < Vfb) maka muatan negatif diinduksi pada antarmuka antara gerbang poli-silikon dan oksida dan muatan positif dalam semikonduktor.

Ini hanya mungkin dengan mendorong elektron yang bermuatan negatif menjauh dari permukaan, mengungkapkan muatan positif tetap dari donor. Ini dikenal sebagai deplesi permukaan.

Meskipun kapasitor MOS tidak banyak digunakan secara terpisah, ia merupakan bagian integral dari transistor MOS, yang merupakan perangkat semikonduktor yang paling banyak digunakan.

Karakteristik kapasitansi-tegangan tipikal dari kapasitor MOS dengan badan tipe n diberikan di bawah ini,

Diagram Kapasitansi vs. Tegangan Gerbang (CV) dari Kapasitor MOS. Tegangan band datar (Vfb) memisahkan wilayah Akumulasi dari wilayah Deplesi. Tegangan ambang (Vth) memisahkan wilayah deplesi dari wilayah inversi.