Электрофизические методы исследования МДП-структур. Бормонтов Е.Н. - 8 стр.

П р и ло ж е нно е к за тво р у М Д П -стр уктур ы на пр яж е ни е Vg де ли тся ме ж ду
по лупр о во дни ко м и ди эле ктр и ко м
                                                              Q
                                          Vg = Vi + ψ s = G + ψ s ,                              (15)
                                                              Ci
где Vi - па де ни е на пр яж е ни я на сло е ди эле ктр и ка , Q G - за р яд на ме та лли че ско м
эле ктр о де . П о льзуясьур а вне ни е м эле ктр о не йтр а льно сти
                                             QG + Qsc = 0,                                       (16)
вы р а ж е ни е (15) мо ж но пе р е пи са тьв ви де
                                                     Q
                                            V g = − sc + ψ s .                                   (17)
                                                      Ci
Со о тно ш е ни я (14) и (17) пр е дста вляю тсо б о й па р а ме тр и че ско е ур а вне ни е во льт-
ф а р а дно й (C-V) х а р а кте р и сти ки и де а льно й М Д П -стр уктур ы . За р яд Qsc и е мко сть
Csc о б ла сти пр о стр а нстве нно го за р яда да ю тся вы р а ж е ни ями (8) и (11).
         За ви си мо сть е мко сти и де а льно й М Д П -стр уктур ы с по лупр о во дни ко м р -
ти па о т на пр яж е ни я сме щ е ни я по ка за на на р и с.3 и ка че стве нно мо ж е т б ы ть
о б ъясне на сле дую щ и м о б р а зо м. П р и о тр и ца те льны х на пр яж е ни ях на за тво р е
(р е ж и м о б о га щ е ни я) ди ф ф е р е нци а льна я е мко стьпо лупр о во дни ка сущ е стве нно
б о льш е е мко сти ди эле ктр и ка и по это му стр е ми тся к Ci . В р е ж и ме пло ски х зо н
ёмко стьО П З да ётся ф о р муло й
                                            C scFB = ε s LDeff ,                                 (18)
 а по лна я ёмко стьМ Д П -стр уктур ы о пр е де ляе тся вы р а ж е ни е м
                                                           εi
                                        C FB =                          ,                        (19)
                                                 d i + (ε i ε s )L Deff
где
                                                        ε kT
                                        LDeff = 2 s                     -                        (20)
                                                    q (n + p )
                                                      0   0

эф ф е кти вна я де б а е вска я дли на экр а ни р о ва ни я.
         Ко гда    на пр яж е ни е , пр и ло ж е нно е        к М Д П -стр уктур е , ста но ви тся
по ло ж и те льны м, в пр и по ве р х но стно й о б ла сти по лупр о во дни ка о б р а зуе тся сло й,
о б е дне нны й по дви ж ны ми но си те лями за р яда , ко то р ы й де йствуе тка к до б а во чны й
сло й ди эле ктр и ка . Емко стьCSC в р е ж и ме о б е дне ни я ста но ви тся ср а вни мо й и ли
ме ньш е е мко сти ди эле ктр и ка Ci, что пр и во ди т к уме ньш е ни ю по лно й е мко сти
М Д П -стр уктур ы . П о ве де ни е ёмко сти М Д П -стр уктур ы в о б ла сти и нве р си о нны х
и зги б о в зо н, ко гда по ве р х но стны й по те нци а л ys стр е ми тся к ве ли чи не 2lnλ,
за ви си т о т ча сто ты те сти р ую щ е го пе р е ме нно го си гна ла . Э то связа но с те м , что
и нве р си о нны й сло й у по ве р х но сти по лупр о во дни ка в р а вно ве сны х усло ви ях
во зни ка е т в р е зульта те          те пло во й ге не р а ци и не о сно вны х         но си те ле й.
Сле до ва те льно , ко ли че ство но си те ле й в и нве р си о нно м сло е мо ж е т и зме няться
то лько со ско р о стью те пло во й ге не р а ци и не о сно вны х но си те ле й в О П З
по лупр о во дни ка . П р и ни зки х ча сто та х те сти р ую щ е го на пр яж е ни я не о сно вны е
но си те ли за р яда в и нве р си о нно м сло е успе ва ю т сле до ва ть за пе р е ме нны м
си гна ло м. В та ко м р е ж и ме ёмко стьО П З по лупр о во дни ка зна чи те льно пр е вы ш а е т
ёмко стьди эле ктр и ка Ci, по это му по лна я ёмко стьМ Д П -стр уктур ы , ка к и пр и
                                                  8