解析半导体功函数差对MOS电容器特性的影响

在氧化——硅界面上的固定正电荷密度和栅电极——硅衬底之间的功函数差，这两个因素对于MOS器件的表面空间电荷区都有明显的影响。如上所述，对于一个相当大的数值区域内的衬底电阻率和各种不同的晶体取向的n型或p型硅片，已经从实验观测到单位面积正值界面电荷Qss的存在（Qss的实际物理性质将在后面的一章讨论），因为这个电荷密度恒为正值，总能在硅表面感生一个电量相等符号相反的“镜象”电荷密度。于是随着Qss值的增加，在负值栅压不断增长的情况下，总是可以观测到用p型或n型衬底制作的MOS电容器结构出现反型。

表面空间电荷区的特性同样受到（金属）栅电极和硅衬底功函数不同的影响。这一影响即使在零栅压下也能使硅表面的能带产生某种程度的弯曲。如2.2.1节所讨论的，在没有任何界面电荷密度时，用以补偿功函数差并使硅表面发生“平带条件”的栅极电压记为фMS'。当计入Qss的影响时，平带电压（定义为在建表面产生零弯曲能带时所需要的栅——衬电压）由下式简明地给出

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