从能带图来理解MOS电容(四)

   

   

碎碎念

话又说回来，没有手写板，我都不知道怎么写今天的这篇文章了，因为没有办法画图。

   

   

动动手指，关注公众 号并加星标哦

从能带图来理解MOS电容

从能带图来理解MOS电容(二)

从能带图来理解MOS电容(三)

• 当VG<0V但是又不是很小的时候
  

  当VG<0时，金属的费米能级Ef,m往上移动，而Xm'不变，所以代表oxide的矩形的左边框开始往上移动，此时右边框保持固定(或者会稍稍下移？？因为[2]中讲，当Ef,m往下移动的时候，会带着半导体与氧化物接触面处的能级也往下移，从而出现bending，暂时也先忽略这一点)，如下图所示。此时，在oxide-semiconductor处，应该往哪倾斜，还未标注。

在[2]的3.1节中，Mark教授，介绍了通过电势来判定oxide-semiconductor接触面处能级的倾斜方向。

倾斜代表什么呢？

先直观上来推测一下，VG<0，则金属与oxide的接触面处产生负电荷，因为是n-type semiconductor，所以里面的多子是电子，所以电子会被金属侧的负电荷排斥，从而留下不能移动的正离子，也就是说，在n-type semiconductor和oxide接触面处开始形成耗尽层。

而半导体中的载流子浓度的公式为：

接触面处Ef与Ei之间的间距接近于0，自由移动的电子和空穴都近似等于ni, 浓度小，且电子和空穴的电荷基本抵消。与上述直观推测相符合。

该工作区域，被称为depletion region。也就是说，当半导体是n-type，VG<0但又不是很小的时候，为depletion region；类似，当半导体是p-type，VG>0时，但又不是很大的时候，为depletion region。

• 当VG变得更负时，也就是说比0更小时

金属的费米能级进一步向上移动，同时接触面更加弯曲。

而半导体中的载流子浓度的公式为：

[1] Ali Hajimiri, Analog