एमआईएस संधारित्र: Difference between revisions

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[[File:MIS-Kondensator (vertikal).svg|thumb|MIS संरचना (धातु / SiO<sub>2</sub> / पी-सी) एक ऊर्ध्वाधर एमआईएस संधारित्र में]]एमआईएस संधारित्र [[धातु]] की एक परत, विद्युत इन्सुलेशन सामग्री की एक परत और [[अर्धचालक]] सामग्री की एक परत से बना एक संधारित्र है। इसका नाम धातु-विसंवाहक-अर्धचालक (एमआईएस) संरचना के प्रारंभिक अक्षर से मिलता है। एमओएस क्षेत्र-प्रभाव ट्रांजिस्टर संरचना के साथ, ऐतिहासिक कारणों से, इस परत को प्रायः एमओएस संधारित्र के रूप में भी जाना जाता है, परन्तु यह विशेष रूप से ऑक्साइड इन्सुलेटर सामग्री को संदर्भित करता है।
[[File:MIS-Kondensator (vertikal).svg|thumb|MIS संरचना (धातु / SiO<sub>2</sub> / पी-सी) एक ऊर्ध्वाधर एमआईएस कैपेसिटर में]]एक एमआईएस कैपेसिटर [[धातु]] की एक परत, विद्युत इन्सुलेशन सामग्री की एक परत और [[अर्धचालक]] सामग्री की एक परत से बना एक संधारित्र है। इसका नाम धातु-इन्सुलेटर-सेमीकंडक्टर (एमआईएस) संरचना के शुरुआती अक्षर से मिलता है। एमओएस क्षेत्र-प्रभाव ट्रांजिस्टर संरचना के साथ, ऐतिहासिक कारणों से, इस परत को अक्सर एमओएस कैपेसिटर के रूप में भी जाना जाता है, लेकिन यह विशेष रूप से ऑक्साइड इन्सुलेटर सामग्री को संदर्भित करता है।


अधिकतम समाई, ''सी''<sub>MIS(max)</sub> प्लेट कैपेसिटर के अनुरूप गणना की जाती है:
अधिकतम धारिता, ''C''<sub>MIS(max)</sub> प्लेट संधारित्र के अनुरूप गणना की जाती है:


: <math>C_\mathrm{MIS(max)}=\varepsilon_0\varepsilon_r \cdot { {A} \over {d} }</math>
: <math>C_\mathrm{MIS(max)}=\varepsilon_0\varepsilon_r \cdot { {A} \over {d} }</math>
कहाँ :
कहाँ :
*इ<sub>r</sub>इन्सुलेटर की [[सापेक्ष पारगम्यता]] है
*''ε<sub>r</sub>'' विसंवाहक (इन्सुलेटर) की [[सापेक्ष पारगम्यता]] है
*ε<sub>0</sub>निर्वात की पारगम्यता है
*ε<sub>0</sub>निर्वात की पारगम्यता है
*ए क्षेत्र है
*''A'' क्षेत्र है
* डी इन्सुलेटर मोटाई है
* ''d'' इन्सुलेटर मोटाई है


उत्पादन विधि उपयोग की गई सामग्रियों पर निर्भर करती है (यह भी संभव है कि पॉलिमर को इन्सुलेटर या सेमीकंडक्टर परत दोनों के रूप में इस्तेमाल किया जा सकता है<ref>{{Cite journal|url=https://ieeexplore.ieee.org/document/8776648|doi = 10.1109/TED.2019.2927535|title = Modeling of Organic Metal–Insulator– Semiconductor Capacitor|year = 2019|last1 = Manda|first1 = Prashanth Kumar|last2 = Karunakaran|first2 = Logesh|last3 = Thirumala|first3 = Sandeep|last4 = Chakravorty|first4 = Anjan|last5 = Dutta|first5 = Soumya|journal = IEEE Transactions on Electron Devices|volume = 66|issue = 9|pages = 3967–3972|arxiv = 1810.12120|s2cid = 119353022}}</ref>). हम [[सिलिकॉन]] और [[सिलिकॉन डाइऑक्साइड]] पर आधारित एक अकार्बनिक एमओएस कैपेसिटर के उदाहरण पर विचार करेंगे। अर्धचालक सब्सट्रेट पर, ऑक्साइड (सिलिकॉन डाइऑक्साइड) की एक पतली परत लागू होती है (उदाहरण के लिए, [[थर्मल ऑक्सीकरण]], या [[रासायनिक वाष्प जमाव]]) और फिर धातु के साथ वाष्पीकरण (निक्षेपण)।


यह संरचना और इस प्रकार इस प्रकार का एक संधारित्र प्रत्येक MIS क्षेत्र-प्रभाव ट्रांजिस्टर, जैसे [[MOSFET]]s में मौजूद होता है। माइक्रोइलेक्ट्रॉनिक में संरचनाओं के आकार में लगातार कमी के लिए, हमेशा पतली इन्सुलेशन परतों की आवश्यकता होती है (छोटे क्षेत्र के लिए समान समाई रखने के लिए)। हालाँकि जब ऑक्साइड की मोटाई ~ 5 एनएम से कम हो जाती है तो टनलिंग प्रभाव के कारण परजीवी रिसाव होता है। इस कारण से, इन्सुलेटर सामग्री के रूप में तथाकथित उच्च-κ परावैद्युत | उच्च-κ अचालक के उपयोग की जांच की जा रही है।
यह संरचना और इस प्रकार इस प्रकार का एक संधारित्र प्रत्येक MIS क्षेत्र-प्रभाव ट्रांजिस्टर, जैसे [[MOSFET]]s में मौजूद होता है। माइक्रोइलेक्ट्रॉनिक में संरचनाओं के आकार में लगातार कमी के लिए, हमेशा पतली इन्सुलेशन परतों की आवश्यकता होती है (छोटे क्षेत्र के लिए समान धारिता रखने के लिए)। हालाँकि जब ऑक्साइड की मोटाई ~ 5 एनएम से कम हो जाती है तो टनलिंग प्रभाव के कारण परजीवी रिसाव होता है। इस कारण से, इन्सुलेटर सामग्री के रूप में तथाकथित उच्च-κ परावैद्युत | उच्च-κ अचालक के उपयोग की जांच की जा रही है।


MOSFET R&D में, MIS कैपेसिटर का व्यापक रूप से अपेक्षाकृत सरल परीक्षण बेंच के रूप में उपयोग किया जाता है, उदा। वाहक परिवहन के लिए विभिन्न मॉडलों को सत्यापित करने के लिए जाल घनत्व मूल्य प्राप्त करने के लिए रिसाव धाराओं और चार्ज-टू-ब्रेकडाउन को मापने के लिए उपन्यास इन्सुलेटर सामग्री के निर्माण की प्रक्रिया और गुणों की जांच करने के लिए। इसके अलावा कैपेसिटर अक्सर ट्यूटोरियल पाठ्यक्रमों में शामिल होते हैं, विशेष रूप से उनके चार्ज स्टेट्स (इनवर्जन, [[रिक्तिकरण परत]], संचय) पर चर्चा करने के लिए जो अधिक जटिल ट्रांजिस्टर सिस्टम में भी होते हैं।
MOSFET R&D में, MIS संधारित्र का व्यापक रूप से अपेक्षाकृत सरल परीक्षण बेंच के रूप में उपयोग किया जाता है, उदा। वाहक परिवहन के लिए विभिन्न मॉडलों को सत्यापित करने के लिए जाल घनत्व मूल्य प्राप्त करने के लिए रिसाव धाराओं और चार्ज-टू-ब्रेकडाउन को मापने के लिए उपन्यास इन्सुलेटर सामग्री के निर्माण की प्रक्रिया और गुणों की जांच करने के लिए। इसके अलावा संधारित्र प्रायः ट्यूटोरियल पाठ्यक्रमों में शामिल होते हैं, विशेष रूप से उनके चार्ज स्टेट्स (इनवर्जन, [[रिक्तिकरण परत]], संचय) पर चर्चा करने के लिए जो अधिक जटिल ट्रांजिस्टर सिस्टम में भी होते हैं।


==संदर्भ==
==संदर्भ==

Revision as of 23:38, 5 April 2023

MIS संरचना (धातु / SiO2 / पी-सी) एक ऊर्ध्वाधर एमआईएस संधारित्र में

एमआईएस संधारित्र धातु की एक परत, विद्युत इन्सुलेशन सामग्री की एक परत और अर्धचालक सामग्री की एक परत से बना एक संधारित्र है। इसका नाम धातु-विसंवाहक-अर्धचालक (एमआईएस) संरचना के प्रारंभिक अक्षर से मिलता है। एमओएस क्षेत्र-प्रभाव ट्रांजिस्टर संरचना के साथ, ऐतिहासिक कारणों से, इस परत को प्रायः एमओएस संधारित्र के रूप में भी जाना जाता है, परन्तु यह विशेष रूप से ऑक्साइड इन्सुलेटर सामग्री को संदर्भित करता है।

अधिकतम धारिता, CMIS(max) प्लेट संधारित्र के अनुरूप गणना की जाती है:

कहाँ :

  • εr विसंवाहक (इन्सुलेटर) की सापेक्ष पारगम्यता है
  • ε0निर्वात की पारगम्यता है
  • A क्षेत्र है
  • d इन्सुलेटर मोटाई है


यह संरचना और इस प्रकार इस प्रकार का एक संधारित्र प्रत्येक MIS क्षेत्र-प्रभाव ट्रांजिस्टर, जैसे MOSFETs में मौजूद होता है। माइक्रोइलेक्ट्रॉनिक में संरचनाओं के आकार में लगातार कमी के लिए, हमेशा पतली इन्सुलेशन परतों की आवश्यकता होती है (छोटे क्षेत्र के लिए समान धारिता रखने के लिए)। हालाँकि जब ऑक्साइड की मोटाई ~ 5 एनएम से कम हो जाती है तो टनलिंग प्रभाव के कारण परजीवी रिसाव होता है। इस कारण से, इन्सुलेटर सामग्री के रूप में तथाकथित उच्च-κ परावैद्युत | उच्च-κ अचालक के उपयोग की जांच की जा रही है।

MOSFET R&D में, MIS संधारित्र का व्यापक रूप से अपेक्षाकृत सरल परीक्षण बेंच के रूप में उपयोग किया जाता है, उदा। वाहक परिवहन के लिए विभिन्न मॉडलों को सत्यापित करने के लिए जाल घनत्व मूल्य प्राप्त करने के लिए रिसाव धाराओं और चार्ज-टू-ब्रेकडाउन को मापने के लिए उपन्यास इन्सुलेटर सामग्री के निर्माण की प्रक्रिया और गुणों की जांच करने के लिए। इसके अलावा संधारित्र प्रायः ट्यूटोरियल पाठ्यक्रमों में शामिल होते हैं, विशेष रूप से उनके चार्ज स्टेट्स (इनवर्जन, रिक्तिकरण परत, संचय) पर चर्चा करने के लिए जो अधिक जटिल ट्रांजिस्टर सिस्टम में भी होते हैं।

संदर्भ

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