雪体物理学黄尾第七章半辱体电予论20050406 XCH00701601 E=0 EF Ei XCH07016 半导体表面 =0相对于体内x>d的电势差称为表面势:V。如图XCH00701602所示。 当栅极正电压增大时,表面势进一步增大,如图XCH007017所示。当表面势足够大时,有可能使 表面处的费密能级进入带隙的上半部,此时空间电荷区电子的浓度将要超过空穴的浓度,从而形成 电子导电层。如图XCH00701503所示 空间电荷区的载流子主要为电子,半导体内部的载流子为空穴,因此将该层称为反型层 形成反型层时的能带如图XCH007017所示。E是半导体的本征费密能级(或体内费密能级),EF 是表面处的费密能级。当EF在E之上时,电子的浓度大于空穴的浓度,两者相等时,电子和空穴 的浓度相等,当EF在E之下时,电子的浓度小于空穴的浓度。 >0 XCHo0701503 Insulate a E 于天 EE XCH007017 形成反型层的条件 费密能级EF从体内E之下变成表面时,即在E之上,两者之差qV满足:qvF=E;-EF 一般形成反型层的条件:qV≥2qVp=2(E1-E)-—此时表面处电子的浓度增加到等于或超过 体内空穴的浓度。 N沟道的形成 反型层中的电子,一边是绝缘层——导带比半导体高出许多,另一边则是空间电荷区电场形成的势 REVISED TIME: 0S-5-2 CREATED BY XCH固体物理学_黄昆_第七章 半导体电子论_20050406 半导体表面 —— x = 0相对于体内 x > d 的电势差称为表面势：VS 。如图 XCH007_016_02 所示。 当栅极正电压增大时，表面势进一步增大，如图 XCH007_017 所示。当表面势足够大时，有可能使 表面处的费密能级进入带隙的上半部，此时空间电荷区电子的浓度将要超过空穴的浓度，从而形成 电子导电层。如图 XCH007_015_03 所示 空间电荷区的载流子主要为电子，半导体内部的载流子为空穴，因此将该层称为反型层。 形成反型层时的能带如图 XCH007_017 所示。 是半导体的本征费密能级（或体内费密能级）， 是表面处的费密能级。当 在 之上时，电子的浓度大于空穴的浓度，两者相等时，电子和空穴 的浓度相等，当 在 之下时，电子的浓度小于空穴的浓度。 Ei EF EF Ei EF Ei 形成反型层的条件 费密能级 EF 从体内 Ei 之下变成表面时，即在 Ei 之上，两者之差 qVF 满足： qVF = Ei − EF 一般形成反型层的条件： 2 2( ) qVi ≥ qVF = Ei − EF ——此时表面处电子的浓度增加到等于或超过 体内空穴的浓度。 N 沟道的形成 反型层中的电子，一边是绝缘层—— 导带比半导体高出许多，另一边则是空间电荷区电场形成的势 REVISED TIME: 05-5-23 - 2 - CREATED BY XCH