第4 章 MOS 场效应晶体管 4.1 MOS 结构与基本性质4.1.1 理想MOS 结构与基本性质 MOS 结构指金属- 氧化物- 半导体结构。为便于讨论,规定在金属栅上所加电压UG 相对于P 型半导体衬底为正,称为正向偏置电压; 反之则为反向偏置电压。MOS 二极管结构 a) 透视图 b) 剖面图1. 理想MOS 二极管的定义与能带1 )在外加零偏压时,金属功函数与半导体函数之间没有能量差,或两者的功函数差qms 为零 UG=0 时理想 MOS 二极管的能带图2 )在任何偏置条件下,MOS 结构中的电荷仅位于半导体之中,而且与邻近氧化层的金属表面电荷数量大小相等,但符号相反。3 )氧化膜是一个理想的绝缘体,电阻率为无穷大,在直流偏置条件下,氧化膜中没有电流通过。理想 MOS 二极管不同偏压下的能带图及电荷分布a) 积累现象b) 耗尽现象c) 反型现象2. 表面势与表面耗尽区下图给出了P 型半导体MOS 结构在栅极电压UG0 情况下更为详细的能带图。在下面的讨论中,定义与费米能级相对应的费米势为因此,对于P 型半导体, 对于N 型半导体,静电势 的定义如图所示而空穴和电子的浓度也可表