2004年07月26日

キャパシタの表面電荷

今回は前回の続きでキャパシタの表面電荷のはなし。

すこしややこしいのが何回か続いたので今回は軽く。

前回の強反転のところででてきた図をそのまま流用したのが以下の図である。

表面電荷

ここでは、空乏状態と強反転状態を例にとる。

その前に、蓄積状態では単純なコンデンサと同じだから、酸化膜厚に相当した容量が蓄積されるので、特に表面電荷について触れる必要がない。中学か高校の理科あたりで習う知識で、誘電率、膜厚、面積が分かればOKだ。

そして、普通の反転状態は強反転と同じように考えればよいからこれも省略。

まずは、空乏状態。空乏層内にはアクセプタイオンの電荷のみが存在して、その電荷密度はアクセプタ濃度と空乏層幅をかけたものになる。これが電極の表面電荷の大きさと等しくなるわけだ(大きさだからそれぞれの絶対値ね)。

ちなみに図の電荷密度の大きさを表す4角形がつりあっていないが、電極側の表面電荷はもっとずーっと上に伸びている。普通は〜こいつが二つ重なった間を飛ばすよって記号が入っている。

一方、強反転状態のほうはというと、同じく空乏層内のアクセプタイオンによる電荷と、さらに反転層の表面電荷が加わる。そのイメージは図のとおりである。電極側の表面電荷と空乏層電荷+反転層電荷がつりあう。

次はいよいよその反転層の電荷を求めるために、表面ポテンシャルを求める話だったり、ポアソン方程式の話に移るわけだが、今回はここまで。
posted by ピッコロ大魔王 at 10:55| Comment(0) | TrackBack(0) | 物理 | このブログの読者になる | 更新情報をチェックする
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