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反型层的出现说明了栅压达到阈值时

发布时间:2015/5/5 20:07:01 访问次数:1867

   反型层的出现说明了栅压达到阈值时,在Si02和P型半导体之间建立了导电沟。 AD7418ARM因为反型层电荷是负的,故常称为N型沟道CCD。如果把MOS电容的衬底材料由P型换成N型,偏置电压也反一下方向,则反型层电荷由空穴组成,即为P型沟导CCD。实际上因为材料中缺乏少数载流子,当外加栅压超过阈值时反型层不能立即形成;所以在这短暂时间内耗尽区就更向半导体内延伸,呈深度耗尽状态,深度耗尽状态是CCD的工作状态。这时MOS电客具有存储电荷的能力。同时,栅极和衬底之间的绝大部分电压降落在耗尽区。如果随后可以获得少数载流子,那么耗尽区将收缩,界面势下降,氧化层上的电压降增加。当提供足够的少数载流子时,就建立起新的平衡状态,界面势降低到材料费米能级中,的2倍。对于掺杂为每立方厘米1015个的P型硅半导体,其费米能级为0. 3V。这时耗尽区的压降为0.6V,其余电压降在氧化层上。

   图4 -35为实际测得的表面势西s与外加栅压的关系,此时反型层电荷为零。图4 -36为出现反型层电荷时,表面势中s与反型层电荷密度的关系。可以看出它们是成线性关系的。

       

   根据上述MOS电容的工作原理,为了易于理解,可以用一个简单的液体模型去比拟电荷存储机构。当电压超过阈值时,就建立了耗尽层势阱,深度与外加电压有关。当出现反型层时,表面电位几乎呈线性下降,类似于液体倒入井中,液面到顶面的深度随之变浅。只是这种势阱不能充满,最后有垂,的深度,见图4 - 37。




   反型层的出现说明了栅压达到阈值时,在Si02和P型半导体之间建立了导电沟。 AD7418ARM因为反型层电荷是负的,故常称为N型沟道CCD。如果把MOS电容的衬底材料由P型换成N型,偏置电压也反一下方向,则反型层电荷由空穴组成,即为P型沟导CCD。实际上因为材料中缺乏少数载流子,当外加栅压超过阈值时反型层不能立即形成;所以在这短暂时间内耗尽区就更向半导体内延伸,呈深度耗尽状态,深度耗尽状态是CCD的工作状态。这时MOS电客具有存储电荷的能力。同时,栅极和衬底之间的绝大部分电压降落在耗尽区。如果随后可以获得少数载流子,那么耗尽区将收缩,界面势下降,氧化层上的电压降增加。当提供足够的少数载流子时,就建立起新的平衡状态,界面势降低到材料费米能级中,的2倍。对于掺杂为每立方厘米1015个的P型硅半导体,其费米能级为0. 3V。这时耗尽区的压降为0.6V,其余电压降在氧化层上。

   图4 -35为实际测得的表面势西s与外加栅压的关系,此时反型层电荷为零。图4 -36为出现反型层电荷时,表面势中s与反型层电荷密度的关系。可以看出它们是成线性关系的。

       

   根据上述MOS电容的工作原理,为了易于理解,可以用一个简单的液体模型去比拟电荷存储机构。当电压超过阈值时,就建立了耗尽层势阱,深度与外加电压有关。当出现反型层时,表面电位几乎呈线性下降,类似于液体倒入井中,液面到顶面的深度随之变浅。只是这种势阱不能充满,最后有垂,的深度,见图4 - 37。




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