Informatics Point
Информатика и проектирование
МДП-СТРУКТУРА (металл - диэлектрик - полупроводник) - структура, образованная ' пластиной полупроводника П, слоем диэлектрика Д на одной из её поверхностей и металлическим электродом. При подаче на МДП-с. напряжения V в полупроводнике вблизи границы с диэлектриком возникает электрических поле. Оно перераспределяет заряды в полупроводнике, изменяя концентрацию носителей заряда вблизи поверхности, и, следовательно, изменяет электропроводность приповерхностного слоя полупроводниковой пластины.
Рис. 1. Энергетическая диаграмма МДП-структуры на основе полупроводника р-типа при отсутствии напряжения V на затворе. Заштрихованы состояния, занимаемые электронами при T = 0 K; F - работа входа металла; - энергия электрона в вакууме;
- потолок валентной зоны;
- дно зоны проводимости;
- уровень Ферми;
- ширина запрещённой зоны полупроводника
Энергетическая диаграмма МДП-структуры изображена на рис. 2 с полупроводником n-типа. Призоны не изогнуты. Если
, то возникает изгиб зон; здесь возможны три случая. Если
то изгиб зон "вверх" (рис. 3, я) приводит к увеличению числа дырок у поверхности полупроводника, т. к. их концентрация
(T - температура). Вблизи поверхности полупроводника формируется слой, обогащённый основных носителями. При
зоны изгибаются "вниз" (рис. 3, б)и в приповерхностной области уменьшается число основных носителей (обеднённый слой). При дальнейшем увеличении положит, напряжения зоны изгибаются столь сильно, что середина запрещённой зоны вблизи поверхности опускается ниже
(рис. 3, в). С этого момента концентрация электронов превышает концентрацию дырок
Рис. 3. Энергетическая диаграмма МДП-структуры на основе полупроводника р-типа при V < 0 (а), V> 0 (б), V >0 и (в)
Рис. 4. Участок зонной диаграммы приповерхностной области МДП- структуры (рис. 3, е) в режиме сильной инверсии;- середина запрещённой зоны;
- электростатический потенциал; заштрихованы состояния, занятые электронами при
К.
При сильной инверсии, когда дно зоны проводимости опускается ниже
(рис. 4), концентрация электронов в инверсионном слое слабо зависит от температуры T, а проводимость
инверсионного слоя приобретает металлический характер
Инверсионный слой отделён от объёма полупроводника обеднённым слоем, где имеется фиксированный заряд, связанный с донорами и акцепторами, а концентрация электронов и дырок мала.
2. Расчет необходимых электрофизических характеристик полупроводниковой структуры
.1 Расчет порогового напряжения Upor
Данные для расчета
К - температура
Ф /м электрическая постоянная
В -ширина запрещенной зоны
Кл -заряд электрон а
В - сродство к электрону
относительная диэлектрическая проницаемость полупроводника
относительная диэлектрическая проницаемость диэлектрик
м - толшина окисла
Рынок систем атмосферных оптических линий связи
Современные
средства связи и управления в основном работают в радиодиапазоне, но важную
роль начинают играть информационные каналы работающие в других диапа ...
Сравнительный анализ социальных сетей
Мы живем в 21 веке в эпоху бурного развития информационных технологий.
Мобильные устройства, интернет и «умная» бытовая техника присутствуют в каждом ...
Цифровой термометр
Уровень и направления развития электронных ЦАП и АЦП в значительной
степени определялись и продолжают определяться требованиями к техническим и
эксплуатацио ...
Меню сайта
2025 © www.informaticspoint.ru