第七章 半导体表面与MIS结构 例1 设在金属与n型半导体之间加一电压,且n-Si接高电位,金属接低电位,使半导体表面层内出现耗尽状态。 求耗尽层内电势V(x); 若表面势;外加电压5V, 施主浓度,求耗尽层厚度。设,。 思路与解:(1)根据耗尽层近似,即假设空间电荷层的电子都已全部耗尽,电荷全由已电离的施主杂质构成,设掺杂是均匀的,则空间电荷层的电荷密度, 故泊松方程可写为:  设为耗尽层宽度,则因半导体内部场强为零,有:   设体内电势为0,即 ,,积分上式得;式中时,即为。 (2)当加电压为时,表面势由Vs提高为Vs+V, 所以,外加电压为V后,   评析:半导体表面出现的耗尽层中各点的电势与离表面的距离有关,其耗尽层的厚度与表面电场有关。 例2 试导出使表面恰为本征时表面电场强度,表面电荷密度和表面层电容的表示式(设p型硅情形)。  思路与解: 当表面恰为本征时,即Ei在表面与EF重合 所以 Vs=VB 设表面层载流子浓度仍遵守经典统计。则    表面恰为本征  故  但     取对数即得: F函数: p型硅,且   故 ,    因此:   故:  习题: 1. 解释什么是表面积累、表面耗尽和表面反型? 2. 在由n型半导体组成的MIS结构上加电压VG,分析其表面空间电荷层状态随VG变化的情况,并解释其C-V曲线。 3.试述影响平带电压VFB的因素。