Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik MOS-Theorie: Akkumulation, Verarmung, Inversion?


von Solocan Z. (solocan)


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Ich habe Schwierigkeiten, die physikalischen Zusammenhänge bei 
Metalloxid-Halbleiter-Übergangssteuerung durch Gate zu verstehen.

Also pn-Übergang/Dotierung/Verarmungszone und dessen Entstehung verstehe 
ich.

Nun soll bei MOS auf p-Substrat nochmal ein Dielektrikum gelegt werden, 
um es dann mit einer zusätzlichen Leiterschicht drauf (Metall) zu 
steuern, indem in der Grenzzone vom p-Substrat eine 
"Elektronen-Inverse-Schicht" erzeugt wird, der den Leitungskanal 
zwischen zwei n-Substraten bildet. Genau hier stehe ich aufm Schlauch. 
Ich verstehe die ganzen Grafiken zur Verschiebung der Bänder 
(Verflachung etc.) nicht (wie z.B. in dieser Wikipage 
https://en.wikipedia.org/wiki/Field_effect_(semiconductor).

Mein Skript sagt im Wortlaut:

"Wird die Gatespannung VG bis zu dem Punkt erhöht, an dem an der 
Si-SiO2-
Grenzfläche folgende Bedingung gilt:
ψS=2ϕF (1.46)
bedeutet dies, dass die Elektronendichte an der Grenzfläche genauso groß 
ist wie die Löcherdichte, die durch Dotierung im Silizium-Substrat 
vorhanden wäre. Da diese Elektronen sich an der Grenzfläche ansammeln 
können, dehnt sich die Raumladungszone kaum noch aus und erreicht eine 
maximale Ausdehnung... Stattdessen werden nun Elektronen, die durch 
Generationsprozesse im Substrat entstehen, an der Grenzfläche 
angereichert. Da hierdurch der ursprüngliche Ladungsträgertyp in einer 
dünnen Schicht und dem Gateoxid umgekehrt wird, nennt man diesen Zustand 
Inversion."

Wie entsteht diese Inversion? Wird jetzt also aus dem P-Substrat in der 
Grenzfläche n-Substrat? Sind diese ganzen Grafiken 2D und entsteht das 
erst an den Rändern? Was hat das Verhältnis der Gate-Source Spannung und 
Drain-Source Spannung mit der Entstehung (Breite?) der Inversionsschicht 
zu tun? Was geht hier ab!?

Traut sich jemand zu, diesen Effekt für Strohdummies wie mich zu 
erklären?

: Bearbeitet durch User
von Dieter D. (Firma: Hobbytheoretiker) (dieter_1234)


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Da stellt sich erst die Frage, ob der JFET bereits verstanden wurde. Das 
Verstaendnis des Mosfet baut darauf auf.

von Solocan Z. (solocan)


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Dieter D. schrieb:
> Da stellt sich erst die Frage, ob der JFET bereits verstanden
> wurde. Das
> Verstaendnis des Mosfet baut darauf auf.

JFET und MOSFET haben sicherlich einiges gemeinsam, was die 
Verdrängungsprinizipien und Grenzzone angeht aber meine Frage bezog sich 
konkret über die genauen "pyhsikalischen" Zusammenhänge, die zu einer 
"Inversion" führen.

Was ich ebenso wenig verstehe ist, warum die beiden Beiträge negativ 
bewertet sind. Entweder habe ich ins Fettnäpfchen getreten oder die 
Sitten im Forum haben sich "invertiert".

: Bearbeitet durch User
von H. H. (Gast)


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Solocan Z. schrieb:
> Was ich ebenso wenig verstehe ist, warum die beiden Beiträge negativ
> bewertet sind.

Die -4 kommen von Moby.

Die weiteren Minuspunkte hat sich der Hobbytheoretiker redlich verdient.


Zum Thema:
Festkörperphysik und allgemeinverständlich, das beißt sich halt.

von Jens G. (jensig)


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Solocan Z. schrieb:
> Was ich ebenso wenig verstehe ist, warum die beiden Beiträge negativ
> bewertet sind. Entweder habe ich ins Fettnäpfchen getreten oder die
> Sitten im Forum haben sich "invertiert".

Oder Du misst dem zu viel Bedeutung bei. Laß die Nummern einfach links 
liegen, und gut ist ....

von Alexander S. (alesi)


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