MOS器件--耗盡層和反型層詳解以及區別-KIA MOS管
信息來(lái)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(lèi)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(guān)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(zhì)的平板電容器，在正的柵源電壓的作用下，介質(zhì)將產(chǎn)生一個(gè)垂直于半導體表面的由柵極指向P襯底的電場(chǎng)但不會(huì )產(chǎn)生電流iG。
這個(gè)電場(chǎng)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(shí)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(shí)，這些電子在柵極附近的P型硅表面便形成了一個(gè)N型薄層，稱(chēng)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(gè)厚度可以忽略的薄層，這一假設稱(chēng)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(shí)，半導體表面開(kāi)始強反型。
強反型時(shí)，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(shí)過(guò)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(dòng)和擴散作用的雙重影響下載流子數量非常少的一個(gè)高電阻區域。耗盡層的寬度與材料本身性質(zhì)、溫度以及偏置電壓的大小有關(guān)。
耗盡層（depletion region），又稱(chēng)耗盡區、阻擋層、勢壘區（barrier region），是指PN結中在漂移運動(dòng)和擴散作用的雙重影響下載流子數量非常少的一個(gè)高電阻區域。
耗盡層的寬度與材料本身性質(zhì)、溫度以及偏置電壓的大小有關(guān)。
耗盡區是這樣命名的，因為它是由導電區域通過(guò)除去所有自由電荷載體而形成的，而不留下任何電流。
了解耗盡區是解釋現代半導體電子器件的關(guān)鍵：二極管，雙極結型晶體管，場(chǎng)效應晶體管和可變電容二極管都依賴(lài)于耗盡區現象。
MOS管形成導電溝道時(shí)的耗盡層和反型層區別
以NMOS為例，它是P型襯底，空穴是襯底的多子。
NMOS要導通的話(huà)，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(dòng)的負電中心區域，這塊區域就叫做耗盡層。
簡(jiǎn)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(shí)，也會(huì )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(gè)N型薄區，稱(chēng)為反型層。這個(gè)反型層就是源漏之間的導電溝道。
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