Como dice el título, para un MOSCap con, digamos, un sustrato semiconductor dopado p, cuando un voltaje de puerta se aplica a través de la puerta y el sustrato conectado a tierra, ¿por qué no cae completamente a través del óxido o ¿por qué tiene que haber un potencial distinto de cero en la interfaz óxido-semiconductor?
La forma diferencial de la Ley de Gauss es
Esto significa que el campo eléctrico es continuo a través del espacio. A veces, cuando hay una carga muy concentrada (como una carga superficial en un conductor), podemos obtener una discontinuidad aproximada en el campo eléctrico. Sin embargo, si el MOSFET está bien diseñado, no existe tal carga superficial en la interfaz entre el óxido y el semiconductor, por lo que el campo no puede ser discontinuo.
Por lo tanto, si el campo en el óxido es distinto de cero, el campo en el semiconductor también debe ser distinto de cero.
Entonces, también definimos el potencial electrostático por
De modo que si hay un campo en el semiconductor, también debe haber una variación del potencial.
Aparte: De hecho, es posible que ocurran estados superficiales en esta interfaz, lo que puede atrapar electrones en la interfaz, lo que resulta en un campo reducido en el semiconductor. Esto generalmente conduce a un rendimiento de MOSFET más bajo, por lo que los fabricantes de MOSFET intentan evitar las condiciones que conducen a estados superficiales.
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