2022-2023学年高二物理竞赛课件：半导体表面与MIS结构

半导体表面与MIS结构 半导体物理 半导体表面与MIS结构 表面电场效应——MIS结构（金属－绝缘层－半导体） 表面势：空间电荷层内的电场从表面到体内逐渐减弱直到为零，电势发生相应变化，电势变化迭加在电子的电位能上，使得空间电荷层内的能带发生弯曲，“表面势VS”就是为描述能带变曲的方向和程度而引入的。 半导体物理 反向偏压下p-n结的费米能级 半导体物理 p-n结隧道效应 原理及描述 重掺杂的p区和n区形成的p-n结称为隧道结 半导体物理 多子堆积 多子耗尽 少子反型 半导体物理 5 VG，三个状态描述 强反型条件（推导、理解） 强反型： Vs≥2VB T↑，NA↑衬底杂质浓度越高，Vs就越大，越不容易达到反型。 NA=pp0, 半导体物理 C－V特性 (1) VG<0，多子积累 绝对值较大时，，空穴聚集表面， C＝C0，AB段（半导体看成导通） 绝对值较小时，C0和Cs串联，C随 V增加而减小，BC段 (2)VG＝0 CFB－表面平带电容 (3) VG>0 耗尽状态：VG增加，xd增大，Cs减小，CD段 Vs>2VB时： EF段（低频）强反型，电子聚集表面， C＝C0 GH段（高频）：反型层中电子数量不能随高频信号而变，对电容无贡献， 还是由耗尽层的电荷变化决定（强反型达到xdm不随VG变化，电容保持最小值）；GH段 半导体物理 第七章 金属和半导体接触 功函数 电子亲和能 金属和n型半导体接触能带图（Wm>Ws） （a）接触前；（b）间隙很大； （c）紧密接触；（d）忽略间隙 电势降落在空间电荷区和金属半导体表面之间 电子的流向 半导体物理 两种金半接触 欧姆接触 不产生明显的附加阻抗，而且不会使半导体内部的平衡载流子发生显著的变化。 整流接触 半导体物理 利用模拟乘法器实现调制、解调功能 计算图中由同相放大器组成的加法电路的输出电压 表达式。 � _ + $