雪体帮理学黄尾第七章半辱体电子论20050406 §77金属一绝缘体一半导体和MOS反型层 MS体系:金属一绝缘体一半导体 Metal Insulator Semiconductor MOS体系:金属一氧化物一半导体 Metal Oxide semiconductor XCH007015 是MS结构的一种特殊形式 Metal MOS有着许多主要的应用 Insulator Semiconductor 1)绝缘栅场效应管:存储信息 2)集成电路:计算机RAM 3)电荷耦合器件:CCD——存储信号、转换信号 MS体系的机理 如图XCH007015所示,金属层一一栅极,半导体接地,两者之间为氧化物(SO2~100nm)。以P型 半导体为例进行讨论 K<0 XCH00701501 9 v>0 XCH0O7-015_02 Metal M Metal Insulator Insulator ++++++++++++++++ Semiconductor Semiconducto 在栅极施加电压为负时,半导体中的空穴被吸收到半导体表面,并在表面处形成带正电荷的空穴积 累层。如图XCH00701501所示。 在栅极施加电压为正时,半导体中的多数载流子一一空穴被排斥离开半导体表面,而少数载流子 电离的受主电子则被吸收表面处。如图XCH00701502所示 当电压较小时,表现为空穴被排斥而在表面处形成负电荷的耗尽层,带负电的电子为屏蔽栅极 正电压,耗尽层具有一定的厚度d~微米量级一—称为空间电荷区 如图XCH00701601所示。空间电荷区存在电场,使该区域电子的能带发生弯曲,对空穴来说形成 一个势垒。 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 §7.7 金属－绝缘体－半导体和 MOS 反型层 MIS 体系：金属－绝缘体－半导体 —— Metal Insulator Semiconductor MOS 体系：金属－氧化物－半导体 —— Metal Oxide Semiconductor —— 是 MIS 结构的一种特殊形式 MOS 有着许多主要的应用 1） 绝缘栅场效应管：存储信息 2） 集成电路：计算机 RAM 3） 电荷耦合器件：CCD —— 存储信号、转换信号 MIS 体系的机理 如图XCH007_015 所示，金属层——栅极，半导体接地，两者之间为氧化物（SiO2~100nm）。以P型 半导体为例进行讨论。 在栅极施加电压为负时，半导体中的空穴被吸收到半导体表面，并在表面处形成带正电荷的空穴积 累层。如图 XCH007_015_01 所示。 在栅极施加电压为正时，半导体中的多数载流子——空穴被排斥离开半导体表面，而少数载流子— —电离的受主电子则被吸收表面处。如图 XCH007_015_02 所示。 —— 当电压较小时，表现为空穴被排斥而在表面处形成负电荷的耗尽层，带负电的电子为屏蔽栅极 正电压，耗尽层具有一定的厚度 d ~微米量级 —— 称为空间电荷区。 如图 XCH007_016_01 所示。空间电荷区存在电场，使该区域电子的能带发生弯曲，对空穴来说形成 一个势垒。 REVISED TIME: 05-5-23 - 1 - CREATED BY XCH