第10章 MOSFET基础

10.1 双端MOS结构

金属部分应用最多的是在氧化物上面积淀的高电导率的多晶硅，如下图所示
　　　　　　　　　　
其中 $t_{os}$是氧化层厚度， $\epsilon_{ox}$是氧化层的介电常数。

10.1.1 能带图

• 图（a）半导体中没有净电荷存在，即所谓的平带；
• 图（b）氧化物-半导体界面处价带更靠近费米能级，表明此处有空穴堆积。在半导体中费米能级是不变的（因为MOS系统处于热平衡状态，氧化物中没有电流通过）;
• 图（c）导带和本征费米能级均向费米能级有所靠近。空间电荷区和pn结类似，产生的空间电荷区的宽度为 $x_d$;
  
• 通过施加足够大的正栅压，半导体表面已经从p型转化为n型了。从而产生了氧化物-半导体界面处的电子反型层；
  　　　　　　
• 图（c）通过施加足够大的负栅压，半导体表面已经从n型转化成为p型了，从而产生了栅氧化层-半导体界面处的空穴反型层；
  

10.1.2 耗尽层厚度

$\phi_{fp}=V_t \ln(\frac{N_a}{n_i})$
其中 $N_a$是受主杂质浓度， $n_i$是本征载流子浓度，