MOS管半導體的函數差-半導體的函數是如何定義的-KIA MOS管
信息來源：本站 日期：2017-05-23
SiOz-SiMoS二極管
對所有的MOS二極管而言，金屬—Si02 -Si為最受廣泛研究．Si0—Si系統(tǒng)的電特性近似于理想的MOS二極管，然而，對于廣泛使用的金屬電極而言，其功函數差qm。一般不為零，而且在氧化層內部或SQ-Si界面處存在的不同電荷，將以各種方式影響理想MOS的特性。
一、功函數差
半導體的功函數坤；為費米能級至真空之間的能量差（圖6，2），隨摻雜濃度而有所變化，對于一有固定功函數qm的特定金屬而言，我們預期其功函數差為qms-q（m一s），因此將會隨著半導體的摻雜濃度而改變．鋁為最常用的金屬之一，其qm=4.leV．另一種廣泛使用的材料為高摻雜的多晶硅n-與p+多晶硅的功函數分別為4. 05eV與5.05 eV．圖6.8表示在濃度變化下，鋁、n+多晶硅、p+多晶硅等與硅間的功函數差，值得注意的是，隨著電極材料與硅襯底摻雜濃度的不同，ms可能會有超過2V的變化。
欲建構MOS二極管的能帶圖，我們由夾在獨立金屬與獨立半導體間的氧化層夾心結構開始[圖6.9(a)]．在此獨立的狀態(tài)下，所有的能帶均保持水平，此為平帶狀況．在熱平衡狀態(tài)下，費米能級必為定值，且真空能級必為連續(xù)，為調節(jié)功函數差，半導體能帶需向下彎曲，如圖6.9(b)所示．因此在熱平衡狀態(tài)下，金屬含正電荷，而半導體表面則為負電荷．為達到如圖6.2中的理想平帶狀況，需外加一相當于功函數差qms電壓，此對應至圖6.9(a)的狀況，在此需在金屬外加一負電壓VFB(VFB=ms)，而此電壓稱為平帶電壓.
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