Wie der Titel schon sagt, für einen MOSCap mit beispielsweise einem p-dotierten Halbleitersubstrat, wenn eine Gate-Spannung anliegt über das Gate und das geerdete Substrat angelegt wird, warum nicht vollständig über das Oxid abfallen oder warum muss an der Oxid-Halbleiter-Grenzfläche ein Potential ungleich Null vorhanden sein?
Die differentielle Form des Gaußschen Gesetzes ist
Dies bedeutet, dass das elektrische Feld im Raum kontinuierlich ist. Manchmal, wenn eine hochkonzentrierte Ladung vorhanden ist (z. B. eine Oberflächenladung auf einem Leiter), erhalten wir möglicherweise eine ungefähre Diskontinuität im elektrischen Feld. Wenn der MOSFET jedoch gut konstruiert ist, existiert keine solche Oberflächenladung an der Grenzfläche zwischen dem Oxid und dem Halbleiter, sodass das Feld nicht diskontinuierlich sein kann.
Wenn also das Feld im Oxid ungleich Null ist, muss das Feld im Halbleiter auch ungleich Null sein.
Dann definieren wir auch das elektrostatische Potential durch
Wenn also ein Feld im Halbleiter vorhanden ist, muss es auch eine Variation des Potentials geben.
Nebenbei: Tatsächlich können an dieser Grenzfläche Oberflächenzustände auftreten, die Elektronen an der Grenzfläche einfangen können, was zu einem reduzierten Feld im Halbleiter führt. Dies führt im Allgemeinen zu einer schlechteren MOSFET-Leistung, daher versuchen MOSFET-Hersteller, Bedingungen zu vermeiden, die zu Oberflächenzuständen führen.
nidhin
Transistor