PROBLEMAS RESUELTOS
DE FÍSICA
ejercicios de física de semiconductores

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Problemas de física de semiconductores

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Ejercicios de física de semiconductores

Se considera la estructura MOS formada por un sustrato de tipo n con \( N_d = 5·10^{15} cm^{-3} \), un óxido de espesor de 1000 Å y un contacto de Al. La tensión umbral es de - 2,5 V.
Calcular la densidad de carga superficial \( Q_{ss}/q \).

Respuesta al ejercicio 81

La tensión umbral viene dada por la ecuación:
    \( \displaystyle V_{th} = V_{fb} + V_s - \frac{Q_B}{C_o} = \phi_{MS} - \frac{Q_{ss}}{C_o} + V_s - \frac{Q_B}{C_o} \)
Por lo tanto, conociendo los demás valores podemos calcular \( Q_{ss} \) . Por tratarse de un semiconductor tipo n, tenemos:
    \( \displaystyle \begin{array}{l}
    \phi_{MS} = \phi_{MO} - \phi_{SO} = 3,2 - (3,25+0,55- V_F) = - 0,6 + 0,33 = - 0,27 \\
     \\
    Q_B = q·N_d·W_m = qN_a\sqrt{\frac{4·\epsilon_s·V_F}{q·N_a}} = 3,35·10^{-8}\;C/cm^3
    \end{array} \)
Y además:
    \( \displaystyle \begin{array}{l}
    V_s = 2·V_F = 2·V_T·\ln \left(\frac{N_a}{n_i}\right)= -0,66\;V \\
     \\
    C_o = \frac{\epsilon_{ox}}{x_o} = 3,54·10^{-8}\;F/cm^2
    \end{array} \)
Por lo que finalmente:
    \( \displaystyle 2,5 = 0,27 + \frac{3,35}{3,54} + 0,66 - \frac{Q_{ss}}{3,54}\Rightarrow Q_{ss} = 2,2·10^{-8}\;C/cm^3 \)

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Página publicada por: José Antonio Hervás