MOS器件--耗盡層和反型層詳解以及區(qū)別-KIA MOS管
信息來源：本站 日期：2021-10-08
反型層是半導體材料中的一層，在某些條件下，多數載流子的類型在一定條件下變化。在通常的MOS器件中，反型層構成導電溝道，是器件導通的原因，表面反型狀態(tài)對MOS器件至關重要。
當柵源之間加上正向電壓P型襯底相當于以SiO2為介質的平板電容器，在正的柵源電壓的作用下，介質將產生一個垂直于半導體表面的由柵極指向P襯底的電場但不會產生電流iG。
這個電場是排斥空穴而吸引電子的，因此，使柵極附近的P型襯底中的空穴被排斥，同時P型襯底中的少子（電子）被吸引到柵極下的襯底表面，當正的柵源電壓達到一定數值時，這些電子在柵極附近的P型硅表面便形成了一個N型薄層，稱之為反型層。
在反型狀態(tài)下，反型載流子主要分布在緊靠表面的薄層內，其厚度約為10nm，比下面的耗盡層薄得多。一般假定反型層是一個厚度可以忽略的薄層，這一假設稱為電荷薄層近似，全部降落在其下的耗盡層上。
強反型狀態(tài)
半導體表面的少數載流子濃度等于體內的多數載流子濃度時，半導體表面開始強反型。
強反型時，表面勢近似為不變的數值，耗盡層電荷及耗盡層厚度有極大值，此時過剩柵壓只是形成反型層電荷。
耗盡層，是指PN結中在漂移運動和擴散作用的雙重影響下載流子數量非常少的一個高電阻區(qū)域。耗盡層的寬度與材料本身性質、溫度以及偏置電壓的大小有關。
耗盡層（depletion region），又稱耗盡區(qū)、阻擋層、勢壘區(qū)（barrier region），是指PN結中在漂移運動和擴散作用的雙重影響下載流子數量非常少的一個高電阻區(qū)域。
耗盡層的寬度與材料本身性質、溫度以及偏置電壓的大小有關。
耗盡區(qū)是這樣命名的，因為它是由導電區(qū)域通過除去所有自由電荷載體而形成的，而不留下任何電流。
了解耗盡區(qū)是解釋現代半導體電子器件的關鍵：二極管，雙極結型晶體管，場效應晶體管和可變電容二極管都依賴于耗盡區(qū)現象。
MOS管形成導電溝道時的耗盡層和反型層區(qū)別
以NMOS為例，它是P型襯底，空穴是襯底的多子。
NMOS要導通的話，得給柵極加正電壓，那么柵極金屬層將積累正電荷，排斥襯底中的空穴，使之剩下不能移動的負電中心區(qū)域，這塊區(qū)域就叫做耗盡層。
簡單理解就是襯底里的多子被耗盡（排斥）了。什么是反型層呢？給柵極加正電壓，排斥空穴的同時，也會吸引襯底中的自由電子。
電子被吸引到耗盡層和絕緣層（SiO2）之間，形成一個N型薄區(qū)，稱為反型層。這個反型層就是源漏之間的導電溝道。
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