P型MOS管中绝缘氧化层的存在为何还会出现电子反型层?
P型MOS管中绝缘氧化层的存在为何还会出现电子反型层?
在P型MOS(金属-氧化物-半导体)结构中,虽然利用绝缘氧化层(通常为二氧化硅)隔离金属栅极和P型衬底,但当施加正向偏置电压(VGS)时,金属栅极的正电荷会吸引电子在绝缘氧化物/半导体界面聚集,形成电子反型层。
电子反型层的形成机制:
- 正向偏置电压: 当在金属栅极施加正向偏置电压时,栅极会带正电。2. 电荷吸引: 栅极的正电荷会吸引P型衬底中的电子向绝缘氧化物/半导体界面移动。3. 电子聚集: 由于绝缘氧化层的存在,电子无法穿过该层到达栅极,而是在界面处聚集,形成电子反型层。4. 导电通道: 电子反型层中电子浓度很高,形成N型导电通道,使电流能够在源极和漏极之间流动。
需要注意的是:
- 电子反型层只在施加正向偏置电压时形成,当施加负偏压时,电子会被排斥,反型层消失。* 电子反型层的形成是MOSFET(金属-氧化物-半导体场效应晶体管)工作原理的关键,通过控制栅极电压,可以控制反型层的形成和消失,进而控制MOSFET的导通和截止。
总结:
尽管P型MOS管中存在绝缘氧化层,但施加正向偏置电压时,栅极的正电荷仍会吸引电子在界面处形成导电通道,即电子反型层,这是MOSFET能够正常工作的基础。
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