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MOS 캐패시터 거동과 표면전위 Surface charge density

 MOS 캐패시터 거동과 표면전위 Surface charge density

반도체 소자의 기본 단위인 MOSFET의 거동을 이해하기 위해선 그 MOSFET 구조 중 수직 전계를 담당하여, 채널을 형성하는 역할을 하는 MOS 캐패시터 역할부터 이해해야한다. MOS 캐패시터 구조와 밴드다이어그램 NMOS 밴드 다이어그램 우선 MOS 캐패시터 구조를 옆으로 돌려, 에너지 밴드 다이어그램을 보면 다음과 같다.

Vacuum레벨에서 금속의 페르미레벨 차이인 금속의 일함수와, Vacuum레벨에서 진성실리콘 페르미레벨 까지를 비교하는 것이 첫 단계이다 Gate Voltage에 따른 표면전위 거동 MOSCAP의 gate voltage에 따라서 실리콘 표면 전위가 바뀐다. gate voltage가 0일때 flat band인 ideal한 상태로 가정해보면, 1) Vg<0 : Accumulation Gate에 음전압을 걸면 Gate쪽 밴드 다이어그램이 올라가 실리콘 기판쪽 밴드 다이어 그램도 따라 올라옵니다. 따라서 표면에 정공이 많이 모여 캐패시터처럼 전하가 바로 대응되어 표...