Что такое конденсатор МДП?

Что такое конденсатор MOS?

Определение конденсатора MOS

MOS означает Metal Oxide Semiconductor. Конденсатор MOS состоит из полупроводникового тела или подложки, диэлектрика и металлического затвора. Обычно затвор изготавливается из сильно легированного n+ поликремния, который функционирует как металл. Диоксид кремния (SiO2) служит диэлектрическим материалом между пластинами конденсатора, где металлический и полупроводниковый слои действуют как две пластины.

Емкость конденсатора MOS изменяется в зависимости от напряжения, приложенного к его затворному выводу, при этом тело обычно заземляется при этом применении.

Напряжение плоской полосы — это важный термин, связанный с конденсатором MOS. Оно определяется как напряжение, при котором на пластинах конденсатора нет заряда, и, следовательно, нет статического электрического поля через оксид. Приложенное положительное напряжение на затворе, превышающее напряжение плоской полосы (Vgb > Vfb), индуцирует положительный заряд на металлическом (поликремниевом) затворе и отрицательный заряд в полупроводнике. Единственные доступные отрицательные заряды — электроны, которые накапливаются на поверхности. Это называется поверхностным накоплением.

Если приложенное напряжение на затворе ниже напряжения плоской полосы (Vgb < Vfb), то индуцируется отрицательный заряд на границе между поликремниевым затвором и оксидом и положительный заряд в полупроводнике.

Это возможно только путем удаления отрицательно заряженных электронов от поверхности, обнажая фиксированные положительные заряды от доноров. Это называется поверхностным истощением.

Хотя конденсатор MOS не используется широко сам по себе, он является неотъемлемой частью транзисторов MOS, которые являются наиболее широко используемыми полупроводниковыми устройствами.

Типичные характеристики емкости-напряжения конденсатора MOS с n-типом тела приведены ниже,

Диаграмма емкости-напряжения (CV) конденсатора MOS. Напряжение плоской полосы (Vfb) разделяет область накопления и область истощения. Пороговое напряжение (Vth) разделяет область истощения и область инверсии.