MOS电容C-V特性

1MOS结构的C-V特性报告人：王硕2011年11月22日MOS结构的C-V特性•MOS电容结构的能带图•理想MOS电容的C-V特性•实际MOS电容的C-V特性•小结2无偏压下MOS电容结构的能带图3AlEFMEVEFECSiO2Si（P型）理想AlEFMEVEFECSiO2Si（P型）非理想++++++------msoxsqVqVqV表面势的接触电势差smWWoxddx外加偏置下MOS电容结构的能带图4AlSiO2SiGV0VxV,,GoxextsextVVV体现了外加电场的作用MOS结构的C-V特性•MOS电容结构的能带图•理想MOS电容的C-V特性•实际MOS电容的C-V特性•小结5理想MOS电容的C-V特性•氧化层完全绝缘•氧化层中不存在任何电荷•氧化层与半导体界面上无界面态•忽略金属与半导体的接触电势差6GVoxCsCipsdQCdVGoxsVVV111GoxsmsoxsdVdVdVCdQdQdQCCoxoxoxCdssdCx由oxoxoxdsCdx为空间电荷区宽度dx，积累状态下MOS电容的C-V曲线7AlEFMEVEFECSiO2Si（P型）EFioxoxoxCCdQQdQdQ0GV耗尽状态下MOS电容的C-V曲线8AlEFMEVEFECSiO2Si（P型）QQdQdQdxdxEFidxdxssdCxoxoxoxdsCdx0GV反型状态下MOS电容的C-V曲线9AlEFMEVEFECSiO2Si（P型）EFidTx0GTVV反型层电荷密度变化的电子的来源：空间电荷区的P型衬底的少子扩散空间电荷区热运动形成的空穴-电荷对反型状态下MOS电容的C-V曲线10低频时：QQdQdQdTxoxoxoxCCd高频时：QdQdQdxQdTxoxoxoxdTsCdxMOS电容器的C-V特性曲线110GVC积累低频高频耗尽弱反型反型FBVFBCMOS结构的C-V特性•MOS电容结构的能带图•理想MOS电容的C-V特性•实际MOS电容的C-V特性•小结12实际MOS电容的C-V特性•固定栅氧化层电荷效应•界面电荷效应13固定栅氧化层电荷效应14不同有效氧化层陷阱电荷下，P型MOS电容器高频电容和栅压的函数关系图'ssFBmsoxQVC'ssQ其中：为固定氧化层电荷为金-半功函数ms界面电荷效应15界面电荷效应16界面态效应对MOS电容器的高频C-V特性曲线的影响小结1718谢谢！