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※ ChatGPTを利用し、要約された質問です(原文:MOS(Metal-Oxide-Semicond…)

MOS構造についての質問

2023/10/14 12:45

このQ&Aのポイント
  • MOS(Metal-Oxide-Semiconductor)構造についての質問です。ゲートが隣接してソースが形成されており、その電子濃度は2.0×10^19[cm^3]である。また、基板の濃度は1.0×10^15[cm^3]とする。ソースの電子を酸化膜と基板の界面に誘起するために必要なゲート電圧[VG](←Gは添字)を求めます。
  • この問題はMOS構造に関する問題で、ゲートが隣接してソースが形成されています。ソースの電子濃度が2.0×10^19[cm^3]、基板の濃度が1.0×10^15[cm^3]である場合、ソースの電子を酸化膜と基板の界面に誘起するために必要なゲート電圧[VG]を求める問題です。基板は接地されているものとして、与えられた値を使用して計算します。
  • この質問はMOS構造の基礎的な問題です。問題文にはゲートが隣接してソースが形成されていること、ソースの電子濃度が2.0×10^19[cm^3]、基板の濃度が1.0×10^15[cm^3]であることが記述されています。ソースの電子を酸化膜と基板の界面に誘起するために必要なゲート電圧[VG]を求める問題です。基板は接地されているものとして計算します。
※ 以下は、質問の原文です

MOS(Metal-Oxide-Semicond…

2005/04/27 13:43

MOS(Metal-Oxide-Semiconductor)構造について

違うカテゴリーで質問したのですが、もう一度質問させてもらいます。

ゲートが隣接してソースが形成されており、その電子濃度は2.0×10^19[cm^3]である。また、基板の濃度は1.0×10^15[cm^3]とする。

ソースの電子を酸化膜と基板の界面に誘起するために必要なゲート電圧[VG](←Gは添字)を求めよ。但し、基板は接地されているものとして、以下の値を使用せよ。
Tox=50[nm]、Nd=2.0×10^19[cm^3]、Na=1.0×10^15[cm^3]、KT/q=0.026[eV]

↑のような課題が出ています。このような問題を解く際、必要になる学問領域を教えてください。上の文章だけで、理解し、問題が解ける方は、解放も教えていただけるとありがたいです。
この問題には、図もあり、分かりにくいですが、下に作ってみました。
 
        ゲート電圧 VG
              |
|
   |
   ---------------------------     
   | ゲート電極 |
   |---------------------------|
   |////ゲート酸化膜 50[nm]////|
-----------------------------------------------------
ソース        | 
Nd=2.0×10^19[cm^3] |
---------------------
p型Si基板
      Na=1.0×10^15[cm^3]
------------------------------------------------------
              |
|
------------------
//////////////////
詳しい方、回答お願いします。答えとアドバイス、両方いただけるとありがたいです。

回答 (3件中 1~3件目)

2005/04/29 00:53
回答No.3

(半導体)プロセス屋さんか、回路屋さんかと首をひねっていましたが、#2さんのおっしゃるとおり、演習問題の解法を探している学生さんのようですね。
公式にパラメータを投入して計算し、数値解を得ることよりも重要なことがあります。
本質を理解すること。
例えば、ご質問中の熱電圧 KT/q=0.026[eV] をひとつの変数のように表現されていますが、これは絶対温度Tで一義的に定まる値です。Kやqの値を覚えていることよりも、この項をみて「この解は正の温度係数を持つのだな」「絶対温度に比例するのか」などということを読み取る力の方が、実戦において有効です。
そういうことは解法を探す過程で、自ずと身に付くと思います。

#1さんご紹介の文献またはその関連は、私も持っていました、(睡眠薬効果もあり)お薦めできますが、少し敷居が高いかも…

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2005/04/28 09:39
回答No.2

のような課題が出ています というのは学校の課題ですか。学生さんなら自分でやりましょう。勉強!勉強!
理学的に解くなら半導体物性とかでしょうが、
工学的に解くなら経験則とか工学的簡略法がありそう。トラ技とかの別冊になってないかな。

2005/04/27 17:40
回答No.1

先の投稿に回答した時に紹介した書籍を、倉庫の中から探し出してきました
勉強の為に読み返してみると、やはり難解で眠くなります (T T)

>>ソースの電子を酸化膜と基板の界面に誘起するために必要なゲート電圧
これは「しきい値電圧」と言うやつですね。
説明しようと心見ましたが、難解で断念・・・・残念!!

>>Tox=50[nm]、Nd=2.0×10^19[cm^3]、Na=1.0×10^15[cm^3]、KT/q=0.026[eV] しかしこれだけでは、データーが不足しているものと思います。

ちなみに,しきい値電圧(VTH)求める式は
VTH=Vs+φ+1/Cox√(2qNa xsi ε0(Vs+φ-Vsub))
Vs=ソース電圧
φ=kT/q
Cox=(Xsio2 ε0)/Tox
Xsio2=3.9
ε0=8.86*10^-14 クローン/V・cm
q=1.6*10^-19 クローン
Na=P型不純物濃度
xsi=11.7
Vsub=基板の逆バイアス電圧

これでいいのかな?? ・・・・・・ああ眠い・・・

ちなみに参考文献(この眠くなる本)は、品切れ中だそうです

お礼をおくりました

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