2022-2023学年高二物理竞赛课件：MIS结构的C-V特性+12

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MIS结构的C-V特性

1．总电容C

VG=V0+VS

在MIS结构上加电压VG后，电压VG的一部分Vo降在绝缘层上，而另一部分降在半导体表面层中，形成表面势Vs，即因是理想MIS结构，绝缘层内没有任何电荷，绝缘层中电场是均匀的，以表示其电场强度，显然d0

绝缘层厚度由高斯定理QM金属表面的面电荷密度,

0r绝缘层的相对介电常数Qs半导体表面的面电荷密度Co

绝缘层电容MIS结构电容Cs为半导体空间电荷区电容MIS结构电容相当于绝缘层电容和半导体空间电荷层电容的串联MIS结构的等效电路称为归一化电容

称为德拜长度其中：强反型出现VG<0VS<0,VG=0,VG>0,VG>>0多子堆积,平带,多子耗尽,反型少子堆积VG变化

VS变化能带弯曲

电荷分布变化

N型半导体表面空间电荷层的四种基本状态

VG>0,VS>0能带下弯，ns>(n0)n多子的堆积

•••••EF2)VG=0，VS=0平带3)VG<0，VS<0能带上弯，ns<(n0)n为电子势垒

+++

电离施主4)VG<<0++

°°°空穴

表面处形成了p型材料，即反型层

多子耗尽EFEi弱反型：ns<p

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