MOSダイオード
そのためMOSのゲート・シリコン間の容量は空乏層が広がるにつれてさらに小さくなっていく。(いわゆるdeep depletion、あるいは非平衡状態と言う) 低温で光が遮断され、結晶欠陥も少ない基板であれば、deep depletion の状態は長く保たれ、分単位に及ぶこともある。
周囲にN型の拡散層が無ければ、時間と共に基板の少数キャリアである電子や、ボルツマン分布に従う電子・正孔の対生成、あるいは光による対生成によって生じた電子がゲート電極とシリコンの界面に集まる。(反転)。 反転層の生成後に低周波の交流電圧で測定した場合は、その交流電圧の変化に対応して反転層の電子の増減が生じるので、容量 C {\displaystyle C} は酸化膜の容量 C o x {\displaystyle C_{ox}} となる。一方、測定を高周波の交流電圧で行った場合(青色)は電圧の変化に電子と正孔の生成が追い付かないため、反転層の電荷(この場合は電子)は増減せず、空乏層の微小な伸び縮みが反応するので測定値は、酸化膜の容量 C o x {\displaystyle C_{ox}} と空乏層の容量 C d {\displaystyle C_{d}} との直列容量のまま一定値となる。