固体物理补充 MIS器件.pdf

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固体物理补充 MIS器件

第八章 半导体表面与MIS结构 半导体表面效应决定器件特性—表面器件: MOS (Metal-Oxide-Semiconductor )器件 电荷耦合器件 表面发光器件 研究半导体表面,以改善半导体表面器件性能 本章重点: 1、表面态 2、表面电场效应 3、MIS结构的电容— 电压特性 8.1 表面态 表面态源于:①半导体表面未饱和的键—悬挂键; ②体缺陷;③吸附外来原子(离子) Si悬挂键示意图 表面态改变了晶体的周期性势场,严重影响半导体器件 和集成电路的电学特性,尤其是稳定性和可靠性。 8.2 表 面 电 场 效 应 MIS (Metal-Insulator-Semiconductor )结构 金属 SiO d 2 欧姆接触 MIS结构图 MOS (Metal-Oxide-Semiconductor ) 半导体表面产生电场的原因: A 、 MIS结构的金属和半导体功函数不同; B、外加电压; C、半导体具有表面态 D 、绝缘层中有电荷。 W = W m s 理想的MIS结构 绝缘层中无电荷且完全不导电 绝缘层/半导体接触界面间无界面态 理想MIS (P型) 结构能带图 E 0 E c E E Fs Fm E v 8.2.1 空间电荷区与表面势 E V G E c qV S d E i E F E v 绝缘层 半导体 半导体空间电荷区能带弯曲

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