反型层是
半导体材料中的一层,在某些条件下,
多数载流子的类型在一定条件下变化。在通常的
MOS器件中,反型层构成导电
沟道,是器件导通的原因,表面反型状态对MOS器件至关重要。
当栅源之间加上
正向电压P型
衬底相当于以SiO2为介质的
平板电容器,在正的栅源电压的作用下,介质将产生一个垂直于半导体表面的由栅极指向P衬底的电场但不会产生电流iG。这个电场是排斥
空穴而吸引电子的,因此,使栅极附近的P型衬底中的空穴被排斥,同时P型衬底中的少子(电子)被吸引到栅极下的衬底表面,当正的栅源电压达到一定数值时,这些电子在栅极附近的P型硅表面便形成了一个N型薄层,称之为反型层。在反型状态下,反型
载流子主要分布在紧靠表面的薄层内,其厚度约为10nm,比下面的耗尽层薄得多。一般假定反型层是一个厚度可以忽略的薄层,这一假设称为电荷薄层近似,全部降落在其下的耗尽层上。
半导体表面的少数
载流子浓度等于体内的多数载流子浓度时,半导体表面开始强反型。