Introducción
La física de la capacidad MOS no es sencilla. Este applet proporciona una herramienta dinámica de aprendizaje para esta importante estructura.
Este applet ilustra el comportamiento físico de la capacidad MOS bajo una tensión puerta-sustrato aplicada. Se ilustran también tres condiciones importantes: condición de equilibrio, condición de banda plana, y la condición de umbral. Se pueden ocultar el perfil de carga y el diagrama de bandas si queremos tener una representación más clara.
Utilizando las flechas de polarización podemos seleccionar o variar el valor de la tensión de polarización. Podremos estudiar el perfil de carga, el de campo eléctrico, el de potencial, o el diagrama de bandas de energía. El campo eléctrico y el potencial dentro del semiconductor se obtienen resolviendo la ecuación de Gauss con el perfil de carga dado en el segundo diagrama.
En el modo de deplexión, el perfil de campo y potencial en el Si se entiende que se basa en la densidad de carga espacial en la zona de deplexión. Para los modos de inversión y acumulación, la caida de campo y potencial en el Si es constante, independiente de la tensión aplicada. Esto se debe a que toda la carga adicional se concentra en la superficie del Si (la carga inducida aumenta exponencialmente con el doblamiento de las bandas que varía con la polarización). Esto es como un efecto de escudo de la carga en la superficie del Si.
Si se aumenta la polarización más allá de el valor ‘umbral’, el aumento de la inversión de carga bajo el óxido de puerta se ilustra en el espesor de la carga del canal en el diagrama superior.
Se pueden probar diversos metales de puerta, espesores de óxido, el tipo y nivel de dopaje del Si.
El control de la polarización es más útil para observar lo que sucede más allá del umbral. Tres puntos adicionales son: