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不懂MOS晶体管的电容特性?来看这(下)

2022-06-15 11:35
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由于文章篇幅所限,不得不将MOS晶体管的电容特性分为上下两部分,上部分可点击我空间进行查看。
4、若Vgs再增大,排斥掉更多的空穴,吸引了更多的电子,使得Si表面电位下降,能级下降,达到低于P型衬底的费米能级,这时Si表面的电子浓度超过了空穴的浓度,半导体呈N型,这就是反型层,不过它只是一种弱反型层,因为这时电子的浓度还低于原来空穴的浓度。
随着反型层的形成,来自栅极正电荷发出的电力线,一部分地落在这些点子上,耗尽层厚度的增加就减慢了,相应的MOS电容Csi的减小也就减慢了。
5、当Vgs增加,达到VT值,Si表面电压的下降,能级下降已达到P型衬底的费米能级与本征半导体能极差的二倍。它不仅抵消了空穴,成为本征半导体,而且在形成的反型层中,电子浓度已达到原先的空穴浓度,这样的反型层就是强反型层。显然,耗尽层厚度不再增加,Csi也不在减小,这样就得到最小值Cmin:

e0f890018cae5e6a19726bcb7f14e6.png

最小的Csi是由最大的耗尽层厚度Xpmax计算出来的。
6、当Vgs继续增大,反型层中电子的浓度增加,来自栅极正电荷的电力线,部分落在这些点子上,落在耗尽层束缚点子上的电力线树木就有所减少,情况有些复杂,但耗尽层电容将增大,两个电容串联后,C将增加。当Vgs足够大时,反型层中的电子浓度已大到能起到屏蔽作用,全部的电力线落在电子上。时,反型层中的电子将成为一种镜面反射,感应全部负电荷,于是,C = Cox,电容曲线出现了凹谷形。

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