Šta je MOS kondenzator?

Šta je MOS kondenzator?

Definicija MOS kondenzatora

MOS znači Metal Oxide Semiconductor. MOS kondenzator sastoji se od poluprovodničkog tela ili podloge, izolatora i metalne kapije. Obično, kapija je izrađena od teško dopirane n+ polisilicijumskog materijala koji funkcioniše kao metal. SiO2 (dijoksid silicijuma) služi kao dielektrični materijal između ploča kondenzatora, gde metal i poluprovodnički sloj deluju kao dve ploče.

Kapacitet MOS kondenzatora varira u zavisnosti od napona primenjenog na njegovu kapijsku terminalu, sa telom obično zemljenim tokom ove aplikacije.

Napon ravne zone je važan termin vezan za MOS kondenzator. Definiše se kao napon pri kom nema naboja na pločama kondenzatora, stoga ne postoji statičko električno polje preko oksida. Ako se primeni pozitivan kapijski napon veći od napona ravne zone (Vgb > Vfb), indukuju se pozitivni naboj na metalnoj (polisilicijumska) kapiji i negativni naboj u poluprovodniku. Jedini dostupni negativno nabijeni elektroni su kao negativni nabojevi i oni se akumuliraju na površini. Ovo se naziva akumulacija na površini.

Ako je primenjeni kapijski napon niži od napona ravne zone (Vgb < Vfb), indukuju se negativni nabojevi na interfejsu između polisilicijumske kapije i oksida i pozitivni nabojevi u poluprovodniku.

Ovo je moguće samo tako što se negativno nabijeni elektroni odguravaju s površine, otkrivajući fiksne pozitivne nabojeve donora. Ovo se naziva iscrpljivanje površine.

Iako se MOS kondenzator ne koristi samostalno, integralan je deo MOS transistora, koji su najšire korišćeni poluprovodnički uređaji.

Tipične karakteristike kapaciteta-napon (CV) MOS kondenzatora sa n-tipom tela date su ispod,

Diagram kapaciteta u zavisnosti od napona kapije (CV) MOS kondenzatora. Napon ravne zone (Vfb) razdvaja region akumulacije od regiona iscrpljivanja. Pragovski napon (Vth) razdvaja region iscrpljivanja od regiona inverzije.