MIS FET
佐藤 仁美
金属(Metal)−絶縁体(Insulator)−半導体(Semiconductor)という構造なので、MIS型といいます。
MOSについて、よく聞きますが、これは、MISの”I”が、酸化膜(Oxide)を使っているためです。
MIS構造を，図１に示します。
理想的なMIS構造について、それでは、考えてみましょう。
- 理想的な条件
- @絶縁膜内，および絶縁膜と半導体の境界面には空間電荷は存在しない。
- A金属のフェルミ準位と半導体のフェルミ準位は，同じエネルギー値を持っているとする。(両者の仕事関数は等しい。)
MIS構造を考えていく上で，構造内の界面(絶縁膜と半導体との境界面)について知識を備えておこう。
図２に理想的MIS構造のエネルギ−帯を示しておく。
理想的ダイオ−ド(Ｎ型半導体)のエネルギーバンド図
図２はフラット・バンド(半導体のＥｃ，Ｅｖが絶縁膜表面まで平らなままになっている)状態である。この状態では、半導体側は界面まで、自由正孔の正電荷とアクセプタの負電荷が同じ数あるため，電気的に中性が保たれ，空間電荷は存在しない。
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(1)φms:バイアスをかけないときの金属仕事関数φmと半導体仕事関数φsのエネルギー差φms＝０
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