[반도체 소자] 반도체 MIS 소자

목차

서론
반도체란

본론
MIS소자 기능
특성, 에너지띠, 구조 등등.

본문내용

1> 반도체(Semiconductor)의 표면에 절연체(Insulator)를 붙이고, 그 위에 전극인 금속(Metal)을 붙인 구조를 MIS 구조라 한다. 또한 절연체로서 SiO2와 같은 산화물(Oxide)을 이용한 것을 MOS 구조라 한다. 이것은 전계효과 트랜지스터(MOSFET)나 전하 결합 소자(CCD : Charge Coupled Device) 등에 이용되고 있다.

‣ MIS ( Metal Insulator Semiconductor )
‣ MOS ( Metal Oxide Semiconductor ) : 일반적으로 Insulator로 SiO2를 많이 사용함. (SiO2 가 이상적인 전기적 특성을 제공함)

2> 이제 MIS 소자에 대한 전반적인 기능과 에너지띠의 특성, 그리고 구조적인 성질 등에 대해서 살펴보겠다. 덧붙여서 MIS 시스템에서의 반도체 표면이론에 대한 설명을 부가하였다.


2.1 아래 그림에서 보는 것처럼 얇은 반도체 막이 철연체 위에 놓여 있고, 이 반도체막의 중심부가 metal-insulator-semiconductor(MIS)인 구조를 염두해 두고 생각해 보자.
이 금속 전극에 전압을 걸어주어서 양쪽의 n+영역사이에 있는 반도체의 중앙부분을 전기적인 on/off 스위치로 동작시킬 수 있다. 어떻게 하면 되겠는가?

우선 아래 (a)의 경우를 생각하자. 좌우의 높게 도핑된(n+)영역이 가운데 낮게 도핑된(n-) 영역으로 연결되어 있으니 보통은 ‘on' 상태이다. 금속 전극에 낮은 전압을 걸어주어 이 n-영역을 fully deplete 시킬 수 있다면? 이 때는 양쪽 n+영역을 전지적으로 연결해줄 캐리어가 없어졌으니 'off' 상태로 될 것이다. 이와는 반대로 금속 전극에 높은 전압을 걸어주면? 이때는 n-영역의 캐리어 농도가 더 늘어나서 이 스위치는 ’더 좋은 on' 상태로 들어갈 것이다.

참고 자료

없음