이번 게시글에서는 MOS CAPACITOR의 Strong Inversion에 대해서 포스팅하려고 합니다. 1. Strong Inversion이란? Strong Inversion Condition은 표면에 축적된 Minority Carrier가 기판에 Doping된 dophant의 농도보다 더 많아진 상태입니다. N+Gate와 P-Type 기판을 기준으로 수식적으로 표현하게 된다면 "ns(Electron on Surface) >> Na(Doped acceptor)"인 상태를 Strong inversion이라고 합니다. 2. 어떻게 확인할 수 있나? Energy Band Diagram의 경우 Strong Inversion, 일반적으로 Inversion Conditino은 Threshold Condition과..
이 포스팅은 모바일에 최적화 되어 있습니다. 1. Threshold Condition이란? Threshold를 영어사전에서 찾아보면 '문턱'이라는 뜻을 발견할 수 있을 겁니다. 한글로 그대로 풀어서 설명한다면, 이 상태가 어떤 것으로 가기 바로 전의 상태고, 이 상태만 넘는다면 무언가가 새로운 것이 될 수 있음을 의미합니다. 그렇다면 그 상태라는 어떤 상태를 이야기 하는 것일까요? 그 상태라는 것은 바로 '도체'가 되기 바로 직전의 상태입니다. Free Carrier의 관점에서 말씀을 드리면 Si과 Oxide의 Interface에 있는 Electron의 농도, 즉 표면에서의 Minority Carrier의 농도가 doped된 Acceptor의 농도와 동일해지는 시점입니다. 이를 수식으로 표현하면 "ns(..
이 포스팅은 PC에 최적화 되어 있습니다. 1.Surface Accumulation이란 무엇인가? Surface accumulation이라는 단어를 단순히 해석만 해보면 "표면 축적"이라고 이해할 수 있습니다. "어떠한 것"이 표면에 축적이 된다는 이야기지요. 그렇다면 뭐가 표면에 축적된다는 이야기일까요? 그것은 바로 Oxide와 P-Substrate사이의 interface, 즉 Surface에 축적되는 Majority Carrier를 이야기합니다. 그렇다면 얼마나 모이길래 '축적'된다고 할까요? Substrate에 doping된 Acceptor의 농도보다 Surface에 훨씬 더 높은 농도의 Majority Carrier Concentration이 생기게 됩니다. 간단히 예를 들어, Substrate에..
이 포스팅은 블로그에 최적화 되어 있습니다. 상기 이미지는 MOS Capacitor의 Junction이 이루어졌을 때, 외부적인 힘(Voltage, Temperature, Photon, etc...)이 전혀 인가되지 않은 Equilibrium Energy Band Diagram입니다. 모든 일에는 기준이 필요하며 MOS Capacitor 역시 명확한 기준이 필요합니다. 그래서 우리는 'Flat Band'라는 기준을 도입합니다. Flat Band 상태에서 전압을 가해주게 되면, 전압이 가지는 부호에 따라 Energy Band는 여러 방향으로 변화가 되는데 이런 여러가지 변화의 기준이 되는 Energy Band Diagram을 "Flat Band Energy Diagram" 이라고 합니다. Flat Band..
이번 포스팅에서 다룰 주제는 MOS Capacitor의 Energy Band Diagram입니다.MOS Capcitor의 구조는 MOS Capacitor에서 1번째 게시물을 참고해주세요. 우선, 아직 Junction이 이루어지지 않은 Metal / Oxide / Semi-Conductor의 Band Diagram을 각각 그려봅시다. 좌측에 보이는 것은 Heavy doping된 N+ Poly Si Gate입니다. Heavy doping 되었기 때문에 Metal과 거의 같다고 보시면 되고, Carrier가 많아서 Fermi Level(노란색, Ef)이 Conduction Band(검정색, Ec)와 일치합니다. 가운데에 보이는 Energy Band Diagram은 SiO2에 대한 Energy Band Diag..
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