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Es/rile/liras electrónicas básicas
carga (cco, Charge-Coupled Devices) y se em–
plea como sensor de imágenes, procesos de se–
ñales y operaciones lógicas. El efecto es también
empleado en el funcionamiento d el MOSI'ET, don-
de el capacitar MOS forma la compue rta del tran–
sistor que controla la conducti vidad entre los
electrodos de fuente y drenaje.
Metal
A islante
....----',---- Semiconductor
Figura 111.23. Estructura Ilslca d el capacitor MOS.
ElcapacitorMos tiene varias diferencias respec–
to a las estructuras tra tadas hasta este momento:
por un lado no existe transporte de carga eléctrica
en el capacita r y, por lo tanto, no hay necesidad de
considerar seudoniveles de Fe rmi. Además, todo
el potencial aplicado apa rece entre las superficies
del óxido. Si el campo eléctrico en el óxido es muy
elevado, 7 x 106 Ycm-I , el dieléctrico conduce des–
truyendoaldispositivo. Eltransportedecarga para
alcanzar el equilib rio termodinámico (al eli minar
la diferencia de la función trabajo del metal y el
semiconductor I <pI¡ - <p,..1 ), se alcanza únicamente
por medio de alguna conexión externa entre el me–
tal y el semiconductor, que fácilmente se consigue
mientrasseestán fabricando losd ispositi- vos. Des–
de el punto de vista de la descripción del funcio–
namiento del capacitar, es indiferente cuál es el
origen de la diferencia de potencial entre el metal
y el semiconductor, puede ser un potencial exter–
no, la diferencia de fu nción trabajo ríe los ma teria–
les o cargas internas en el ais lante. De hecho,
al calcu lar el voltaje de encendido del transis–
tor MOSFET todas estas contribuciones están in–
cluidas.
El parámetro que ahora detennina el funciona–
miento del dispositivo es el efecto de campo que
se caracteri za por 'V; q'V es la energía que sepa ra el
mínimo de la banda de conducción en equilibrio
(sin efecto de campo) y el mínimo de la banda de
conducción cuando existe efecto de campo. El va–
lor má ximo es q'V. y mide la diferencia de energía
entre el mínimo de la banda de conducción lejos
de la interfa z con el aislante y el mínimo de la ban–
da de conducción en la interfaz (como las bandas
son pa ralelas, es igualmente correcto usar como
referencia el máximo de la banda de valencia o el
centro del intervalo de energía prohibida, el nivel
de Fermi intrínseco Er ,).
En gene ral, el voltaje aplicado a la compue rta
sumado o restado al potencia l interno del capa–
cita r (diferenc i~ de las funciones trabajo, ca rgas
internas, e tc.), se muestra en pa rte en el óxido
(defin ido por su capacitanci<1); el resto se emplea
en el semiconducto r pa ra el efeclo de campo \V,.
Más adel<1 nte se expresará explícitamente la re–
lación entre el voltaje aplicado y 'V•.
Existen varias condiciones impuestas por el
campo eléctrico interno que definen las caracte–
rísticas de la supe rficie del semiconductor en el
capacitor:
1) Lil (/CI/llllllaciÓII de portadores ma yoritilfios
en la superficie de l semiconductor y d el aislante.
El voltaje aplicildo, la diferencia de funciones
trabajo y las cargas internas son ta les que \ji, es
menor que Den un semiconductor tipo p, y es ma–
yo r que Oen un semiconductor tipo 11.
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