Công tắc MOS là gì?

Cấp điện MOS là gì?

Định nghĩa Cấp điện MOS

MOS viết tắt của Metal Oxide Semiconductor. Một cấp điện MOS bao gồm một cơ thể hoặc nền bán dẫn, một chất cách điện và một cổng kim loại. Thường thì cổng được làm từ poli-silicon n+ có độ pha tạp cao hoạt động như kim loại. Dioxide silic (SiO2) đóng vai trò là vật liệu dielectric giữa các tấm cấp điện, trong đó các lớp kim loại và bán dẫn hoạt động như hai tấm.

Điện dung của cấp điện MOS thay đổi theo điện áp được áp dụng cho cổng của nó, với cơ thể thường được nối đất khi áp dụng.

Điện áp băng phẳng là thuật ngữ quan trọng liên quan đến cấp điện MOS. Nó được định nghĩa là điện áp tại đó không có điện tích trên các tấm cấp điện và do đó không có trường điện tĩnh nào qua oxide. Khi áp dụng điện áp cổng dương lớn hơn điện áp băng phẳng (Vgb > Vfb) thì điện tích dương được tạo ra trên cổng kim loại (poly silicon) và điện tích âm trong bán dẫn. Các electron mang điện tích âm duy nhất có sẵn như điện tích âm và chúng tập trung ở bề mặt. Điều này được gọi là sự tích tụ bề mặt.

Nếu điện áp cổng áp dụng thấp hơn điện áp băng phẳng (Vgb < Vfb) thì điện tích âm được tạo ra tại giao diện giữa cổng poly-silicon và oxide và điện tích dương trong bán dẫn.

Điều này chỉ có thể xảy ra bằng cách đẩy các electron mang điện tích âm ra khỏi bề mặt, để lộ các điện tích dương cố định từ các nhà cung cấp. Điều này được gọi là sự suy giảm bề mặt.

Trong khi cấp điện MOS không được sử dụng rộng rãi riêng lẻ, nó là một phần không thể thiếu của các transistor MOS, là thiết bị bán dẫn được sử dụng rộng rãi nhất.

Đặc tính điện dung-điện áp điển hình của cấp điện MOS với cơ thể n-type được đưa ra dưới đây,

Biểu đồ Điện dung so với Điện áp cổng (CV) của cấp điện MOS. Điện áp băng phẳng (Vfb) tách vùng Tích tụ khỏi vùng Suy giảm. Điện áp ngưỡng (Vth) tách vùng suy giảm khỏi vùng đảo ngược.