Anrikningsskikt (även: anrikat skikt , eller anrikningsregion ) - ett område i en halvledare nära dess yta eller förbindelse med ett annat material, vars koncentration av huvudladdningsbärarna är större än i jämviktstillståndet för halvledaren. Den typiska tjockleken på detta lager är flera nanometer.
Enligt GOST 15133-77 [1] definieras det anrikade lagret som
ett halvledarskikt i vilket koncentrationen av huvudladdningsbärarna är större än skillnaden mellan koncentrationerna av joniserade donatorer och acceptorer.
Det vanligaste som studeras är det anrikade lagret i MOS-strukturen (MOS = Metal-Oxide-Semiconductor), som bildas genom att applicera en tillräckligt hög direkt ("-" på metallen i fallet med ett substrat av p-typ , eller " +" till metallen för ett n-substrat , se . Fig.) spänning. Detta arbetssätt för MOS-strukturen kallas anriknings- eller ackumuleringsläget.
Eftersom MOS-strukturen kan vara en integrerad del av den viktigaste enheten inom halvledarelektronik - en fälteffekttransistor, som studerar dess funktion under olika förhållanden, inklusive i ackumuleringsläget, är mycket viktig (även om den viktigaste är inversionen läge ).
Dessutom kan ett anrikat lager skapas vid heterogränssnitt i strukturer av flera halvledare med olika elektronaffinitetsenergier och/eller olika bandgap .
Ett anrikat skikt i en halvledare av n-typ bildas av elektroner och i en halvledare av p-typ av hål .
Tjockleken på det anrikade skiktet beror på materialet, koncentrationen av föroreningsatomer och storleken på det applicerade fältet. De karakteristiska värdena är 2–5 nm. Typiska tvärgående elektriska fältstyrkor är 106-107 V/ cm , och primära bärardensiteter ligger inom området 1011-1013 cm - 2 .
Bärarnas rörelse i vinkelrät riktning kvantiseras . Potentialfördelningen i och nära det anrikade lagret beräknas genom en självkonsistent lösning av Schrödinger- och Poisson -ekvationerna . I det här fallet visar det sig att laddningstäthetens maximum förskjuts från gränssnittet med cirka 1 nm, och botten av det nedre delbandet kan vara upp till 0,5 eV från det potentiella energiminimum i den ytnära brunnen. På grund av kvantisering reduceras tillståndstätheten jämfört med det tredimensionella fallet [2] .