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C-V特性曲线

C-V特性曲线(电容电压特性曲线)是用来测量半导体材料和器件的一种方法。当所加电压改变时,电容被测出。方法是使用金属-半导体结(肖特基势垒)或者PN结或者场效应管来得到耗尽层(其中载流子被全部抽走,但仍然有离子化的施主晶体缺陷)。当电压改变时,耗尽层深浅也发生变化。

应用

该测量方法可以得到关于半导体掺杂,晶体缺陷之类的特性。

 
场效应管在不同栅极厚度下的C-V特性曲线。

金属-氧化物-半导体结构的C-V特性

金属-氧化物-半导体结构是MOSFET的一部分,用来控制晶体管沟道中势垒的高低。

对于一个n通道MOSFET来说,该结构的工作特性可分为三个部分,分别与右图对应:

累積區 (Accumulation region)

當施加 VGB < 0 時,在n區域的表面會形成一個p通道。 電洞濃度的增加意味著電容增加,如附圖C-V曲線左側部分所示。

空乏區(Depletion region)

當一個小的正電壓VGB > 0施加在閘極與基極端(如圖)時,價帶邊緣被推離費米能階,此時基體的電洞遠離閘極, 電洞濃度減少,造成低載子濃度, 此時電容變低(如C-V曲線中間所示)。

反轉區(Inversion region)

VGB > 0 且夠強時,接近閘極端的電子濃度會超過電洞。這個在p-type半導體中,電子濃度(帶負電荷)超過電洞(帶正電荷)濃度的區域,便是所謂的反轉層(inversion layer),如C-V曲线右侧所示。

MOS電容的特性決定了金氧半場效電晶體的操作特性,但是一個完整的金氧半場效電晶體結構還需要一個提供多數載流子(majority carrier)的源極以及接受這些多數載子的汲極。

参考文献

  • J. Hilibrand and R.D. Gold, "Determination of the Impurity Distribution in Junction Diodes From Capacitance-Voltage Measurements", RCA Review, vol. 21, p. 245, June 1960
  • Alain C. Diebold (Editor) (2001). Handbook of Silicon Semiconductor Metrology. CRC Press. pp. 59–60. ISBN 0-8247-0506-8.
  • E.H. Nicollian, J.R. Brews (2002). MOS (Metal Oxide Semiconductor) Physics and Technology. Wiley. ISBN 0-471-43079-X.
  • Andrzej Jakubowski, Henryk M. Przewłocki (1991). Diagnostic Measurements in LSI/VLSI Integrated Circuits Production. World Scientific. p. 159. ISBN 981-02-0282-2.
  • Sheng S. Li and Sorin Cristoloveanu (1995). Electrical Characterization of Silicon-On-Insulator Materials and Devices. Springer. Chapter 6, p. 163. ISBN 0-7923-9548-4.

v特性曲线, 电容电压特性曲线, 是用来测量半导体材料和器件的一种方法, 当所加电压改变时, 电容被测出, 方法是使用金属, 半导体结, 肖特基势垒, 或者pn结或者场效应管来得到耗尽层, 其中载流子被全部抽走, 但仍然有离子化的施主或晶体缺陷, 当电压改变时, 耗尽层深浅也发生变化, 目录, 应用, 金属, 氧化物, 半导体结构的c, v特性, 累積區, accumulation, region, 空乏區, depletion, region, 反轉區, inversion, region, 参考文献应用, 编辑. C V特性曲线 电容电压特性曲线 是用来测量半导体材料和器件的一种方法 当所加电压改变时 电容被测出 方法是使用金属 半导体结 肖特基势垒 或者PN结或者场效应管来得到耗尽层 其中载流子被全部抽走 但仍然有离子化的施主或晶体缺陷 当电压改变时 耗尽层深浅也发生变化 目录 1 应用 2 金属 氧化物 半导体结构的C V特性 2 1 累積區 Accumulation region 2 2 空乏區 Depletion region 2 3 反轉區 Inversion region 3 参考文献应用 编辑该测量方法可以得到关于半导体掺杂 晶体缺陷之类的特性 场效应管在不同栅极厚度下的C V特性曲线 金属 氧化物 半导体结构的C V特性 编辑金属 氧化物 半导体结构是MOSFET的一部分 用来控制晶体管沟道中势垒的高低 对于一个n通道MOSFET来说 该结构的工作特性可分为三个部分 分别与右图对应 累積區 Accumulation region 编辑 當施加 VGB lt 0 時 在n區域的表面會形成一個p通道 電洞濃度的增加意味著電容增加 如附圖C V曲線左側部分所示 空乏區 Depletion region 编辑 當一個小的正電壓VGB gt 0施加在閘極與基極端 如圖 時 價帶邊緣被推離費米能階 此時基體的電洞遠離閘極 電洞濃度減少 造成低載子濃度 此時電容變低 如C V曲線中間所示 反轉區 Inversion region 编辑 當VGB gt 0 且夠強時 接近閘極端的電子濃度會超過電洞 這個在p type半導體中 電子濃度 帶負電荷 超過電洞 帶正電荷 濃度的區域 便是所謂的反轉層 inversion layer 如C V曲线右侧所示 MOS電容的特性決定了金氧半場效電晶體的操作特性 但是一個完整的金氧半場效電晶體結構還需要一個提供多數載流子 majority carrier 的源極以及接受這些多數載子的汲極 参考文献 编辑J Hilibrand and R D Gold Determination of the Impurity Distribution in Junction Diodes From Capacitance Voltage Measurements RCA Review vol 21 p 245 June 1960 Alain C Diebold Editor 2001 Handbook of Silicon Semiconductor Metrology CRC Press pp 59 60 ISBN 0 8247 0506 8 E H Nicollian J R Brews 2002 MOS Metal Oxide Semiconductor Physics and Technology Wiley ISBN 0 471 43079 X Andrzej Jakubowski Henryk M Przewlocki 1991 Diagnostic Measurements in LSI VLSI Integrated Circuits Production World Scientific p 159 ISBN 981 02 0282 2 Sheng S Li and Sorin Cristoloveanu 1995 Electrical Characterization of Silicon On Insulator Materials and Devices Springer Chapter 6 p 163 ISBN 0 7923 9548 4 取自 https zh wikipedia org w index php title C V特性曲线 amp oldid 58059547, 维基百科,wiki,书籍,书籍,图书馆,

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