栅电极和硅衬底之间的功函数差与栅电极和衬底的掺杂有关。对衬底掺杂浓度为1016cm3的N型硅,若电极是铝电极,典型的功函数差是一0.25V。M0268SJ250工艺上常用重掺杂的多晶硅代替铝作栅电极,典型的不同电极材料的功函数差和在硅衬底上简并掺杂的多晶硅的功函数差可在相关文献上查找到。如果多晶不是简并掺杂的,功函

数差是多晶中掺杂激活能的函数。

   在多晶栅电极上的耗尽也能影响实际的栅电压。耗尽量依赖于衬底的掺杂浓度、多晶中的掺杂激活能、氧化层厚度和在栅极施加的电压。在多晶―氧化层边界的高掺杂可以抑制耗尽效应,特别是对薄栅介质层。与设计斜坡测试的MOS电容有关的一个潜在问题是由于电压降和焦耳热产生的误差电压或电流,串联电阻可能来自测试设备和测试结构本身。在设计一个特别的结构时,有两个关键的问题需要注意:第一个是与串联电阻有关的最大电压容差是多少;第二个是怎么计算一个给定结构的串联电阻。

   多晶的特性也一样,厚度和电导分别是钅、%时,方块电阻可写成

凡=1/(%rp)°虫口果栅和衬底的金属化与测试结构是理想相接,加到电容上的栅电压是‰,流过氧化层的电流假定全部在z轴方向,垂直于氧化层平面,且是均匀的,则可以得到氧化层上的电压在测试结构中心的电压降,即 式中,Δ/为氧化层中心部位电压与结构的边沿电压之差,单位为V;凡为流过氧化层的平均隧穿电流,单位为A/cm2;w为电容的宽度,单位为um;弋为衬底的方块电阻,单位为Ω/□;凡为多晶的方块电阻,单位为Ω/□。

   当给出了凡和凡的值,在给定的电流密度条件下,设计的电容宽度值有一个最大的误差值。对于给定的凡和Rp的典型值,结果很大程度上与设计的大电容值有关而不是与小的划片线结构有关。如果电容的凡和凡值是2Ω/□,当凡=20刀cm2,Δ/的值是0。lV时,则电容的宽度值是″=1000um;如果电容是在一个1000Ω/□的阱中,那么计算出的电容宽度w=280um,表明这种效应对中间尺寸的电容可能有影响。