半導(dǎo)體物理器ppt課件(2)(編輯修改稿)
2025-06-02 12:46 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 小和發(fā)生的位置 由于 ? ?mxE 2016bmmqq q xkx????? ? ? ? ? ?故 0021 6 4b m mmq q Exxk x k? ? ?? ? ? ?? ? ? ? ?510E V cm?1710E V cm?,6, nmxevq mb ??? ?nmxevq mb 1, ??? ?（ 413） 大電場下，肖特基勢壘被鏡像力降低很多。 金屬 半導(dǎo)體結(jié) 二、勢壘降低的大小和發(fā)生的位置 鏡像力使肖特基勢壘高度降低的前提是金屬表面附近的半導(dǎo)體導(dǎo)帶要有電子存在。 所以在測量勢壘高度時，如果測量方法與電子在金屬和半導(dǎo)體間的輸運有關(guān)，則所得結(jié)果是 ；如果測量方法只與耗盡層的空間電荷有關(guān)而不涉及電子的輸運（例如電容方法），則測量結(jié)果不受鏡像力影響。 bb ?? ??金屬 半導(dǎo)體結(jié) 三、空穴鏡像力 空穴也產(chǎn)生鏡像力，它的作用是使半導(dǎo)體能帶的價帶頂附近向上彎曲， 如圖 46所示，但它不象導(dǎo)帶底那樣有極值，結(jié)果使接觸處的能帶變窄。 金屬 半導(dǎo)體結(jié) ● 學(xué)習(xí)要求 ?什么是肖特基效應(yīng)？解釋肖特基效應(yīng)的物理機制。 ?根據(jù)總能量公式和圖 。 ?計算肖特基勢壘的降低和總能量最大值發(fā)生的位置。 金屬 半導(dǎo)體結(jié) 電壓特性 熱電子和熱載流子二極管： 當電子來到勢壘頂上向金屬發(fā)射時，它們的能量比金屬電子高出約 。進入金屬之后它們在金屬中碰撞以給出這份多余的能量之前，由于它們的等效溫度高于金屬中的電子，因而把這些電子看成是熱的。由于這個緣故，肖特基勢壘二極管有時被稱為熱載流子二極管。這些載流子在很短的時間內(nèi)就會和金屬電子達到平衡，這個時間一般情況小于 。 bq?金屬 半導(dǎo)體結(jié) 電壓特性 一、 空間電荷區(qū)中載流子濃度的變化 對于非簡并化情況，導(dǎo)帶電子濃度和價帶空穴濃度為 ? ? ? ?F i i FE E K T E E K Tiin n e p n e???? （ 414） （ 415） 設(shè)半導(dǎo)體內(nèi)本征費米能級為 ，熱平衡時半導(dǎo)體內(nèi)部的載流子濃度為 0iE? ?? ? KTEEiKTEEiFiiFenpenn????0000表面空間電荷區(qū)內(nèi)，本征費米能級為 )()( 0 xqExE ii ??? （ 416） 金屬 半導(dǎo)體結(jié) 電壓特性 一、 空間電荷區(qū)中載流子濃度的變化 則空間電荷區(qū)中載流子濃度為 TVxKTxq enenxn )(0)(0)( ?? ??TVxKTxq epepxp )(0)(0)( ?? ?? ??（ 417） （ 418） 在半導(dǎo)體與金屬界面處 （ 419） （ 420） Ts Vs enn ?0?Ts Vs epp ??? 0s?稱為表面勢。 取半導(dǎo)體內(nèi)為電勢零點，則表面勢 0s????金屬 半導(dǎo)體結(jié) 電壓特性 二、 電流－電壓特性 (理查森 －杜師曼（ Richardsondushman）方程 ) 在 MS 界面 Ts Vs enn ?0?（ 421） （ 422） TbTTnTVcVVVcVseNeeNenn???????????000Tb VcS eNn ???? ? Tb VVcS eNn ??? ? （ 423） 即 當有外加電壓 V 時 金屬 半導(dǎo)體結(jié) 電壓特性 二、 電流－電壓特性 (理查森 －杜師曼（ Richardsondushman）方程 ) 由氣體動力論，單位時間入射到單位面積上的電子數(shù)即進入金屬的電子數(shù)為 thSvn41?? mkTvth ?8式中 （ 424） 為熱電子的平均熱運動速度， 為電子有效質(zhì)量。 ?m? ? TVVthcSM evqNJ ??? b162。4TVthcMS evqNJ b162。4??（ 425） 于是電子從半導(dǎo)體越過勢壘向金屬發(fā)射所形成的電流密度為 與此同時電子從金屬向半導(dǎo)體中發(fā)射的電流密度為 金屬 半導(dǎo)體結(jié) 電壓特性 二、 電流－電壓特性 (理查森 －杜師曼（ Richardsondushman）方程 ) 總電流密度為 （ 427） ? ?14????? TTbC VVVthMSSMeevqNJJJ? （ 426） 導(dǎo)帶有效狀態(tài)密度為 ，代入 、 ，得到熱電子發(fā)射理論的電流 — 電壓關(guān)系 ? ? 323*22 hKTmN C ?? CN thv? ?? ?1102???? ??TTTbVVVVVeJeeTRJ ?金屬 半導(dǎo)體結(jié) 電壓特性 二、 電流－電壓特性 (理查森－杜師曼（ Richardsondushman）方程 ) 其中 （ 428） Tb VeTRJ ??? 20 *32*4* hqKmR ?? （ 429）
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