Capacité MOS :
MOS : Métal-Oxyde-Semi-conducteur
Structure
Une capacité MOS se compose d'une succession de trois couches : * Une couche « métallique ». Il s'agit typiquement d'aluminium. Dans certains dispositifs, ce « métal » est en fait du polysilicium fortement dopé, qui n'est pas chimiquement un métal mais en a la structure électronique (absence de gap, forte densité de porteurs), seule caractéristique importante ici. * Une couche « isolante », généralement composée d'oxyde ou de nitrure de silicium. Il s'agit d'une couche ne possédant que très peu de porteurs libres. * Une couche de semi-conducteur, du silicium (dopé au besoin) dans les dispositifs actuels. Dans l'exemple retenu ici, le dispositif est un pMOS, le substrat étant dopé n.
Fonctionnement
Régime d'enrichissement
Le régime d'enrichissement, dit aussi d'accumulation, se caractérise par une densité élevée de charges dans la zone du semiconducteur proche de l'isolant, de même type que celles présentes dans le substrat (donc des trous s'il est de type p, des électrons s'il est de type n). Pour la structure prise ici, le régime d'enrichissement existe si Vg < Vfb.
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Régime d'appauvrissement
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Dans le cas du régime d'appauvrissement (Vfb < Vg < Vt), aussi appelé par anglicisme régime de déplétion, une couche du semiconducteur est vidée de ses porteurs libres, ce qui aboutit à la création d'une zone de charge d'espace. En augmentant la différence de potentiel appliquée, cette zone s'agrandit.
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Régime d'inversion
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En augmentant encore la tension, la courbure des bandes devient telle que des porteurs libres du signe opposé à ceux présents dans le substrat viennent se placer dans la zone le plus superficielle du semiconducteur.
JFET :
Un transistor de type JFET (Junction Field