Слой обогаще́ния (также: слой аккумуляции [от Шаблон:Lang-en], обогащённый/аккумуляционный слой, или о́бласть обогащения/аккумуляции) — область в полупроводнике около его поверхности или стыка с другим материалом, концентрация основных носителей заряда в которой больше, чем в равновесном состоянии полупроводника. Типичная толщина этого слоя составляет несколько нанометров.
Шаблон:Также
Чаще всего изучается обогащённый слой в МОП-структуре (МОП = Металл — Оксид — Полупроводник), формирующийся при приложении достаточно высокого прямого ("-" на металл в случае подложки p-типа, или "+" на металл для n-подложки, см. рис.) напряжения. Данный режим работы МОП-структуры называется режимом обогащения или аккумуляции.
Поскольку МОП-структура может являться составной частью важнейшего прибора твердотельной электроники — полевого транзистора, изучение её работы в различных условиях, в том числе в режиме аккумуляции, весьма актуально (хотя наиболее значим режим инверсии).
Обогащённый слой в полупроводнике n-типа формируется электронами, а в полупроводнике p-типа — дырками.
Толщина обогащённого слоя зависит от материала, концентрации примесных атомов и величины приложенного поля. Характерные значения составляют 2—5 нм. Типичные величины напряжённости поперечного электрического поля — 106—107 В/см, плотности носновных носителей лежат в диапазоне 1011—1013 см-2.
Движение носителей в перпендикулярном направлении квантуется. Распределение потенциала в обогащённом слое и вблизи него рассчитывается путём самосогласованного решения уравнений Шрёдингера и Пуассона. При этом оказывается, что максимум плотности заряда смещён от интерфейса примерно на 1 нм, а дно нижней подзоны может отстоять от минимума потенциальной энергии в приповерхностной яме на величину до 0.5 эВ. За счёт квантования снижается плотность состояний, по сравнению с трёхмерным случаем[2].
