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Un condensador MIS es un condensador formado por una capa de metal , una capa de material aislante y una capa de material semiconductor . Recibe su nombre de las iniciales de la estructura metal-aislante-semiconductor (MIS). Al igual que con la estructura del transistor de efecto de campo MOS , por razones históricas, a esta capa también se la suele denominar condensador MOS, pero esto se refiere específicamente a un material aislante de óxido.
La capacitancia máxima, C MIS(max), se calcula de forma análoga al condensador de placas:
dónde :
El método de producción depende de los materiales utilizados (incluso es posible que se utilicen polímeros tanto como aislante como capa semiconductora [1] ). Consideraremos un ejemplo de un condensador MOS inorgánico basado en silicio y dióxido de silicio . Sobre el sustrato semiconductor se aplica una fina capa de óxido (dióxido de silicio) (por ejemplo, mediante oxidación térmica o deposición química en fase de vapor ) y luego se recubre con un metal.
Esta estructura y, por lo tanto, un condensador de este tipo está presente en todos los transistores de efecto de campo MIS, como los MOSFET . Para la reducción constante del tamaño de las estructuras en microelectrónica, se requieren capas de aislamiento cada vez más delgadas (para mantener la misma capacidad para áreas más pequeñas). Sin embargo, cuando el espesor del óxido cae por debajo de ~ 5 nm, surgen fugas parásitas debido al efecto túnel. Por este motivo, se está investigando el uso de los llamados dieléctricos de alto κ como material aislante.
En la investigación y el desarrollo de MOSFET, los condensadores MIS se utilizan ampliamente como un banco de pruebas relativamente simple, por ejemplo, para examinar el proceso de fabricación y las propiedades de los nuevos materiales aislantes, para medir las corrientes de fuga y la carga hasta la ruptura, para obtener el valor de densidad de trampa, para verificar diferentes modelos de transporte de portadores. Además, los condensadores se incluyen a menudo en cursos tutoriales, en particular para analizar sus estados de carga (inversión, agotamiento , acumulación) que también se producen en los sistemas de transistores más complejos.
