半导体物理分章答案第八章.ppt

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1、第八章半导体表面与MIS结构Semiconductorsurfaceandmetal-insulator-semiconductorstructure沈阳工业大学电子科学与技术系重点：表面态概念表面电场效应MIS结构电容-电压特性硅-二氧化硅系统性质Evaluationonly.CreatedwithAspose.Slidesfor.NET3.5ClientProfile5.2.0.0.Copyright2004-2011AsposePtyLtd.金属栅电极绝缘层VGVGC0Cs半导体MIS结构等效电路MIS结构Evaluationo

2、nly.CreatedwithAspose.Slidesfor.NET3.5ClientProfile5.2.0.0.Copyright2004-2011AsposePtyLtd.§8.1表面态理想表面：表面层中原子排列的对称性与体内原子完全相同，且表面不附着任何原子或分子的半无限晶体表面。晶格周期性在表面处中断或其它因素而引起的局（定）域在表面附近的电子态。理想表面上形成的表面态称为达姆表面态。表面态：与表面态相应的能级称为表面能级。分布在禁带内的表面能级，彼此靠得很近，形成准连续的分布。表面能级：Evaluationonly.Cr

3、eatedwithAspose.Slidesfor.NET3.5ClientProfile5.2.0.0.Copyright2004-2011AsposePtyLtd.§8.2表面电场效应EffectofSurfaceElectric多子积累状态耗尽状态反型状态Evaluationonly.CreatedwithAspose.Slidesfor.NET3.5ClientProfile5.2.0.0.Copyright2004-2011AsposePtyLtd.理想MIS结构（1）Wm=Ws；（2）绝缘层内无电荷，且绝缘层不导电；（3）

4、绝缘层与半导体界面处不存在界面态；（4）由均匀半导体构成，无边缘电场效应。金属栅电极绝缘层VGVGC0Cs半导体MIS结构等效电路EcEFEV金属半导体Evaluationonly.CreatedwithAspose.Slidesfor.NET3.5ClientProfile5.2.0.0.Copyright2004-2011AsposePtyLtd.1、空间电荷层(表面电荷层)及表面势表面电荷层：MIS结构外加偏压之后，在绝缘层一侧的半导体表面附近形成的电荷区称为表面电荷层。表面势(Vs)：半导体表面电荷层两端的电势差称为表面势。规

5、定：表面电势比体内高时，Vs取正值；表面电势比体内低时，Vs取负值。Evaluationonly.CreatedwithAspose.Slidesfor.NET3.5ClientProfile5.2.0.0.Copyright2004-2011AsposePtyLtd.ECEVEiEFsVG<0QsQmP型半导体（1）多数载流子堆积状态（1）能带向上弯曲并接近EF；（2）多子在半导体表面积累，越接近半导体表面多子浓度越高。特征Evaluationonly.CreatedwithAspose.Slidesfor.NET3.5Client

6、Profile5.2.0.0.Copyright2004-2011AsposePtyLtd.（2）多数载流子耗尽状态QsQm（1）表面能带向下弯曲；（2）表面上的多子浓度远少于体内，基本上耗尽，表面带负电。特征ECEVEiEFsVG>0xP型半导体xdEvaluationonly.CreatedwithAspose.Slidesfor.NET3.5ClientProfile5.2.0.0.Copyright2004-2011AsposePtyLtd.（3）少数载流子反型状态QnQm（1）表面能带向下弯曲；（2）表面上的多子浓度远少于体

7、内，基本上耗尽，表面带负电。（1）Ei与EF在表面处相交；（2）表面区的少子数大于多子数——表面反型；（3）反型层和半导体内部之间还夹着一层耗尽层。特征ECEVEiEFsVG>>0xP型半导体xdmEvaluationonly.CreatedwithAspose.Slidesfor.NET3.5ClientProfile5.2.0.0.Copyright2004-2011AsposePtyLtd.N型半导体Evaluationonly.CreatedwithAspose.Slidesfor.NET3.5ClientProfile5.2

8、.0.0.Copyright2004-2011AsposePtyLtd.2、表面空间电荷层的电场、电势及电容（1）表面电场分布空间电荷层中电势V(x)满足：Evaluationonly.CreatedwithAspose