12.14
MOS电容器具有三层结构:底层为半导体衬底,中间层为绝缘层,顶层的金属层为栅极电极,用于控制电容器的电压。
在栅极电压为零时,无电流流过,且电容器未充电。
在栅极施加负电压会吸引空穴至半导体表面,形成积累区。此时器件表现为一个常规电容器。
施加正电压时,空穴被排斥回衬底,形成一个称为空间电荷区的耗尽区,该区域起到一个串联电容的作用。
当电压足够高时,表面电子浓度增加,形成反型层,从而进一步降低电容。这导致电流急剧上升。
移除电压后,积累的电荷会消散,导致通道消失,从而使器件关闭。
MOS电容器用于DRAM等存储器件中,数据写入时通过施加栅极电压形成反型层,从而暂时存储电荷。该电荷的有无代表二进制数据,由于其具有瞬态特性,需要定期刷新。