एमआईएस संधारित्र: Difference between revisions
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[[File:MIS-Kondensator (vertikal).svg|thumb|एमआईएस संरचना (धातु / SiO<sub>2</sub> / ''p''-Si) एक ऊर्ध्वाधर एमआईएस संधारित्र में है]]'''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। | |||
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* | *''ε<sub>r</sub>'' विसंवाहक (इन्सुलेटर) की [[सापेक्ष पारगम्यता]] है | ||
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* | *''A'' क्षेत्र है | ||
* | * ''d'' इन्सुलेटर मोटाई है | ||
उत्पादन विधि उपयोग की गई सामग्रियों पर निर्भर करती है (यह भी संभव है कि पॉलिमर को इन्सुलेटर या अर्धचालक परतों के रूप में उपयोग किया जा सकता है<ref>{{Cite journal|last1=Manda|first1=Prashanth Kumar|last2=Karunakaran|first2=Logesh|last3=Thirumala|first3=Sandeep|last4=Chakravorty|first4=Anjan|last5=Dutta|first5=Soumya|year=2019|title=Modeling of Organic Metal–Insulator– Semiconductor Capacitor|url=https://ieeexplore.ieee.org/document/8776648|journal=IEEE Transactions on Electron Devices|volume=66|issue=9|pages=3967–3972|arxiv=1810.12120|doi=10.1109/TED.2019.2927535|s2cid=119353022}}</ref> हम एक उदाहरण के रूप में सिलिकॉन और सिलिकॉन डाइऑक्साइड पर आधारित एक अकार्बनिक एमओएस संधारित्र पर विचार करेंगे। [[अर्धचालक (सेमीकंडक्टर)|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 वाष्पित (जमा) हो जाती है। | |||
MOSFET R&D में, | यह संरचना और इस प्रकार इस प्रकार का एक संधारित्र हर एमआईएस क्षेत्र-प्रभाव ट्रांजिस्टर, जैसे MOSFETs में उपस्थित 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, एमआईएस 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 है। इसके अतिरिक्त संधारित्र प्रायः ट्यूटोरियल पाठ्यक्रमों में सम्मिलित होते हैं, विशेष रूप से उनके चार्ज स्टेट्स (इनवर्जन, रिक्तिकरण परत, संचय) पर चर्चा करने के लिए जो अधिक जटिल ट्रांजिस्टर प्रणाली में भी होते हैं। | |||
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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:
जहाँ :
- εr विसंवाहक (इन्सुलेटर) की सापेक्ष पारगम्यता है
- ε0निर्वात की पारगम्यता है
- A क्षेत्र है
- d इन्सुलेटर मोटाई है
उत्पादन विधि उपयोग की गई सामग्रियों पर निर्भर करती है (यह भी संभव है कि पॉलिमर को इन्सुलेटर या अर्धचालक परतों के रूप में उपयोग किया जा सकता है[1] हम एक उदाहरण के रूप में सिलिकॉन और सिलिकॉन डाइऑक्साइड पर आधारित एक अकार्बनिक एमओएस संधारित्र 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 वाष्पित (जमा) हो जाती है।
यह संरचना और इस प्रकार इस प्रकार का एक संधारित्र हर एमआईएस क्षेत्र-प्रभाव ट्रांजिस्टर, जैसे MOSFETs में उपस्थित 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, एमआईएस 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 है। इसके अतिरिक्त संधारित्र प्रायः ट्यूटोरियल पाठ्यक्रमों में सम्मिलित होते हैं, विशेष रूप से उनके चार्ज स्टेट्स (इनवर्जन, रिक्तिकरण परत, संचय) पर चर्चा करने के लिए जो अधिक जटिल ट्रांजिस्टर प्रणाली में भी होते हैं।
संदर्भ
- ↑ Manda, Prashanth Kumar; Karunakaran, Logesh; Thirumala, Sandeep; Chakravorty, Anjan; Dutta, Soumya (2019). "Modeling of Organic Metal–Insulator– Semiconductor Capacitor". IEEE Transactions on Electron Devices. 66 (9): 3967–3972. arXiv:1810.12120. doi:10.1109/TED.2019.2927535. S2CID 119353022.
