中国科学技木大学物理系微电子专业 6、半导体表面状态 VG>0 'G>0 Holes Electrons 十+++++++ P-type P-type P-type Accumulation Depletion Inversion ions Principle of Semiconductor Devices 2023/6/3 16
中国科学技术大学物理系微电子专业 2023/6/3 Saturday 16 6、半导体表面状态 Principle of Semiconductor Devices
中国科学技术大学物理系微电子专业 积累情况下能带图及电荷分布 积累： 电荷分布Qs Band Diagram Ec E E 又m (E,-E)/ P,=ne 靠近氧化层的牛导体表面形成 E(X) 电场分布 空穴积累 P型表面势：s<0D 电场方向：体内→表面 Principle of Semiconductor Devices 2023/6/3 17
中国科学技术大学物理系微电子专业 2023/6/3 Saturday 17 积累: Qm QS -d x 电荷分布 k T E E P i i F P n e x E(X) 电场分布 靠近氧化层的半导体表面形成 空穴积累 积累情况下能带图及电荷分布 P型表面势： ψS <0 电场方向：体内→表面 Principle of Semiconductor Devices
中国科学技术大学物理系微电子专业 耗尽状态下能带图及电荷分布 耗尽： 电荷分布 P(x) Qm X E Osc=-qN W 靠近氧化层的尘导体表 E(X) 电场分布 面形成空穴耗尽 P型表面势：Ψs>0口 电场方向：表面→体内 Principle of Semiconductor Devices 2023/6/3 18
中国科学技术大学物理系微电子专业 2023/6/3 Saturday 18 耗尽: EF Vg >0 EF Ev Ec Ei Qsc qNA W 电荷分布 E(X) x 电场分布 x w Qm -d (x) 耗尽状态下能带图及电荷分布 靠近氧化层的半导体表 面形成空穴耗尽 P型表面势： ψS >0 电场方向： 表面→体内 Principle of Semiconductor Devices
中国科学技术大学物理系微电子专业 反型： Semiconductor surface Qm 电荷分布 Wm Ψ(6x Qn E P-type silicon E(x) 电场分布 Oxide P型表面势：s>0口 电场方向：表面→体内 Principle of Semiconductor Devices 2023/6/3 19
中国科学技术大学物理系微电子专业 B q 2023/6/3 Saturday 19 反型: EF Ei Semiconductor surface EC Ev Eg qs Oxide x P-type silicon q(x) s 0 x wm Qm -d Qn Qsc x E(x) (x) 电荷分布 电场分布 P型表面势： ψS >0 电场方向： 表面→体内 Principle of Semiconductor Devices
中国科学技术大学物理系微电子考业 强反型： 2s =en +Osc =en -qN aWm E P(x) Qm 电荷分布 一 -。 Wm 。X 图8-7强反型临界条件时的能带图 Qn 一旦反型层形成，能带只要再向 下弯一点点，对应于耗尽层宽 E(x) 电场分布 度增加很小，就会使反型层内 的电荷Qn大大增加，因此表面 耗尽层宽度达到最大值Wm X Principle of Semiconductor Devices 2023/6/3 20
中国科学技术大学物理系微电子专业 2023/6/3 Saturday 20 强反型: x wm Qm -d Qn Qsc Qs Qn Qs c Qn qNA Wm x E(x) 一旦反型层形成，能带只要再向 下弯一点点，对应于耗尽层宽 度增加很小，就会使反型层内 的电荷Qn大大增加，因此表面 耗尽层宽度达到最大值 Wm。 (x) 电荷分布 电场分布 Principle of Semiconductor Devices