Ano ang MOS Capacitor?

Ano ang MOS Capacitor?

Inilalarawan ang MOS Capacitor

Kumakatawan ang MOS sa Metal Oxide Semiconductor. Ang isang MOS capacitor ay binubuo ng semiconductor body o substrate, insulator, at metal gate. Karaniwang gawa ang gate mula sa naka-dope na n+ poly-silicon na gumagana tulad ng metal. Ginagamit ang silicon dioxide (SiO2) bilang dielectric material sa pagitan ng mga plato ng capacitor, kung saan ang metal at semiconductor layers ang gumagamit bilang dalawang plato.

Nagbabago ang capacitance ng isang MOS capacitor depende sa voltage na inilalapat sa kanyang gate terminal, kung saan karaniwang grounded ang katawan sa panahon ng aplikasyon.

Ang flat band voltage ay isang mahalagang termino na may kaugnayan sa MOS capacitor. Ito ay inilalarawan bilang ang voltage kung saan walang charge sa mga plato ng capacitor at kaya wala ring static electric field sa ilalim ng oxide. Kapag mas malaking positive gate voltage ang inilapat kaysa sa flat band voltage (Vgb > Vfb), siyang induksyon ng positibong charge sa metal (poly silicon) gate at negatibong charge sa semiconductor. Ang mga elektrono na negatibong na-charge lamang ang magiging available bilang negatibong charges at sila ang mag-iipon sa ibabaw. Ito ang kilala bilang surface accumulation.

Kapag mas mababa ang inilapat na gate voltage kaysa sa flat band voltage (Vgb < Vfb), siyang induksyon ng negatibong charge sa interface sa pagitan ng poly-silicon gate at oxide at positibong charge sa semiconductor.

Posible lamang ito sa pamamagitan ng pagpapalayo ng mga elektrono na negatibong na-charge mula sa ibabaw, nagpapakita ng fixed positive charges mula sa donors. Ito ang kilala bilang surface depletion.

Bagama't hindi marubdob ang paggamit ng solo na MOS capacitor, ito ay integral sa MOS transistors, na ang pinaka-widely used na semiconductor devices.

Ang typical na capacitance-voltage characteristics ng isang MOS capacitor na may n-type body ay ibinibigay sa ibaba,

Capacitance vs. Gate Voltage (CV) diagram ng isang MOS Capacitor. Ang flatband voltage (Vc-v curve of mos capacitorfb) ang naghihiwalay sa Accumulation region mula sa Depletion region. Ang threshold voltage (Vth) ang naghihiwalay sa depletion region mula sa inversion region.