124866

Przy polaryzacji elektrody bramki kondensatora p-MOS napięciem U_c > 0, pole elektryczne od dodatniego ładunku zgromadzonego na tej elektrodzie przechodzi liniowo przez warstwę tlenku i wykładniczo zanika w objętości półprzewodnika. Rozkład potencjału pomiędzy warstwą tlenku a półprzewodnikiem przedstawiono na poniższym rysunku.

i

(bulk)

U_c>0

Rys. Kondensator MOS na krzemie typu p (a); rozkład potencjału bramki w obszarze tlenku i półprzewodnika (b).

u_c~u_m+v.

Zasięg pola elektrycznego w półprzewodniku w polowym efekcie powierzchniowym zależy od przewodności, a dokładniej - od koncentracji domieszek w półprzewodnika Jest tym mniejszy, im większa jest koncentracja domieszek (tutaj N _A ). W obecności tak skierowanego pola o natężeniu E w półprzewodniku typu p dziury jako nośniki większościowe zostaną odsunięte z obszaru przypowierzchniowego w głąb podłoża, zaś mniejszościowe elektrony będą gromadzić się tuż przy tlenku w ilościach ponad poziom równowagowy.

85. W jakich warunkach tworzy się kondensator w obszarze przypow ierzchniow ym półprzewodnika w strukturze MOS?

W formie pierwotnej i najprostszej kondensator MOS powstaje po wytworzeniu cienkiej warstwy dwutlenku krzemu Si02 na powierzchni monokrystalicznego krzemu i naniesieniu na SiOi warstwy aluminium (rysunek). Tego typu struktura jest podstawowym elementem konstrukcji tranzystorów unipolarnych z efektem polowym w warstwie przypowierzchniowej półprzewodnika - w tranzystorach MOS FET, gdzie warstwa metaliczna pełni rolę bramki. W układach scalonych

struktury MOS spełniają również funkcję kondensatorów jako elementów układu.

8G. Napisać rów nanie neutralności dla ładunków w spolaryzowanej inwersyjnie strukturze MOS(p).