Читать реферат по информатике, вычислительной технике, телекоммуникациям: "Принцип действия полевого транзистора" Страница 1

(Назад) (Cкачать работу)

В последние годы большое место в электронике заняли приборы,

использующие явления в приповерхностном слое полупроводника. Основным

элементомтакихприборовявляетсяструктура

Металл-Диэллектрик-Полупроводник /МДП/. В качестве диэллектрической

прослойки между металлом и полупроводником часто используют слой

оксида, например диоксид кремния. Такие структуры носят название

МОП-структур. Металлический электрод обычно наносят на диэллектрик

вакуумным распылением. Этот электрод называется затвором.

Если на затвор подать некоторое напряжение смещения относительно

полупроводника , то у поверхности полупроводника возникает область

объемного заряда, знак которой противоположен знаку заряда на затворе.

В этой области концентрация носителейтокаможетсущественно

отличаться от их объемной концентрации.

Заряжение приповерхностной области полупроводника приводитк

появлению разности потенциалов между нею и объемом полупроводника и,

следовательно, к искривлению энергетических зон. При отрицательном

заряде на затворе, энергетические зоны изгибаются вверх, так как при

перемещении электрона изобъеманаповерхностьегоэнергия

увеличивается. Если затвор заряжен положительно то зоны изгибаются

вниз.

Hа рисунке 1 показана зон-

ная структура n-полупроводни-

ка при отрицательном заряде на

затворе и приведены обозначе-

ния основных величин, характе-

ризующих поверхность;-раз-

ность потенциалов между повер-

хностью и объемом полупровод-

ника; - -изгиб зон у повер-

хности; ................. -се-

редина запрещенной зоны. Из

рисунка 2 видно, что в объеме

полупроводника расстояние от

дна зоны проводимости до уров-

ня Ферми меньше расстояния от

уровня Ферми до потолка вален-

тной зоны. Поэтому равновес-

ная концентрацияэлектронов

больше концентрации дырок: как

и должно быть у n-полупровод-

ников. В поверхностном слое

объемного зарядапроисходит

искревление зон и расстояния

от дна зоны проводимости до

уровня Ферми по мере перемеще-

ния к поверхности непрерывно

увеличивается, а расстояние до

уровня Ферми до потолка вален-

тнойзонынепрерывно

уменьшается. В сечении АА эти

расстояния становятся одинако-

выми (..................)и

полупроводник становится соб-

ственным: n=p=n. Правее сече-

ния АА ............. , в сед-

ствии чего p>n и полупровод-

ник становится полупроводни-

ком р-типа. У поверхности об-

разуется в этом случае повер-

хностный p-n переход.

Часто изгиб зон у поверх-

ности выражают в единицах kT

и обозначают Ys. Тогда ....................... .

При формировании приповерхностной области полупроводника могут

встретиться три важных случая: обеднение, инверсия и обогащение этой

области носителями заряда. Эти случаи для полупроводников n- и p-типа

представлены на рис. 3.

Обедненная область появляется в том случае, когда заряд затвора

по знаку совпадает со знаком основных носителей тока (рис.3 а,г). Выз-

ванный таким зарядом изгиб зон приводит к увеличению расстояния от

уровня Ферми до дна зоны проводимости в полупроводнике

Похожие работы