20世紀60年代初期，MOS晶體管開始批量生產，發現與硅熱氧化結構有關的電荷嚴重影響著成品率、AD8139ACPZ工作的穩定性和可靠性，于是展開了關于氧化層電荷的研究。這里用面密度Q(Clcmz)表示，面密度Q是指Si-S102界面處單位面積上的凈有效電荷量，距界面有一定距離時要折合到界面處，所以用“有效”強調了這一點。用N表示相應電荷數N=I Q/q f，q為電子電荷。現已公認：在Si-S102界面的S102 -側存在4種氧化層電荷，如圖4.4所示。

   圖4.4   Si02中的電荷

   固定氧化層電荷(Fixed Oxide Charge) Qf

   Qf足指分布在Si02 -側距Si-S102界面小于2.5nm的氧化層內的正電荷。Qf起源于硅材料在熱氧化過程中引入的缺陷，如生成離子化的硅或氧空位，它們都帶正電而形成正電荷。這種電荷的特點是，它不隨外加偏壓和硅表面勢變化，與硅襯底雜質類型及其濃度和Si02層厚度基本無關。