金屬和半導體的接觸(2)-資料下載頁
2025-05-10 22:31本頁面
【正文】 響時 考慮鏡像力的影響時 JsD中的 ? ?kTqVD /e x p ?變?yōu)? ? ?? ?kTVq D /e x p ????V ?, JsD ? （ 2）隧道效應的影響 能量低于勢壘頂的電子有一定概率穿過勢壘， 穿透的概率與電子能量和勢壘厚度有關 隧道效應的簡化模型 對于一定能量的電子，存在一個臨界勢壘厚度 xc, 若 xdxc, 則電子完全不能穿過勢壘； 若 xdxc, 則勢壘對于電子完全透明，即勢壘降低了 . 金屬一邊的有效勢壘高度為 qV(x), 若 xcxd ? ?cDrDnscdrDnscxVVNqqxxNqqxqV2/103022)(??????????????????隧道效應引起的勢壘降低為 ? ? cDrD xVVNq2/1032?????????反向電壓較高時，勢壘的降低才明顯 鏡像力和隧道效應對反向特性影響顯著 ?引起勢壘高度的降低，使反向電流增加 ?反向電壓越大，勢壘降低越顯著， 反向電流越大 肖特基勢壘二極管的正向電流，主要是由半導體中的多數載流子進入金屬形成的，此二極管將有較低的正向導通電壓，一般為 03V左右，且有更好的高頻特性。 利用金屬－半導體整流接觸特性制成的二極管 167。 ８ 3 少數載流子的注入 和歐姆接觸 1 少數載流子的注入 N型半導體的勢壘和阻擋層都是對電子而言，由于空穴所帶電荷與電子電荷符號相反， 電子的阻擋層就是空穴的積累層 。 空穴的濃度在表面最大 ???????kTqVpp De xp)0( 0 空穴電流的大小，首先決定于阻擋層中的空穴濃度。只要勢壘足夠高，靠近接觸面的空穴濃度就可以很高。 空穴自表面向內部擴散。正偏時，勢壘降低， 空穴擴散占優(yōu)勢，形成的電流與電子電流同向。 Ec(0) Ev(0) Ec EF Ev N型反型層中的載流子濃度 如果在接觸面附近，費米能級和價帶頂的距離 DqV? ? )()0( FCVF EEEE ???則 p(0) 值應和 n0 值相近， n(0)也近似等于 p0 勢壘中空穴和電子所處的情況幾乎完全相同，只是空穴的勢壘頂在阻擋層的內邊界。 在加正向電壓時，空穴將流向半導體，但它們并不能立即復合，必然要在阻擋層內界形成一定的積累，然后再依靠擴散運動繼續(xù)進入半導體內部。 (EF)m Ec 積累 擴散 少數載流子的積累 上圖說明這種積累的效果顯然是阻礙空穴的流動。因此，空穴對電流貢獻的大小還決定于空穴進入半導體內擴散的效率。 在金屬和 n型半導體的整流接觸上加正電壓時，就有空穴從金屬流向半導體。這種現象稱為 少數載流子的注入 。 空穴從金屬注入半導體，實質上是半導體價帶頂部附近的電子流向金屬，填充金屬中 (EF)m以下的空能級，而在價帶頂附近產生空穴。 2 歐姆接觸 金屬－半導體接觸 { 整流接觸－肖特基勢壘 非整流接觸－歐姆接觸 歐姆接觸 是指這樣的接觸：它不產生明顯的附近阻抗，而且不會使半導體內部的平衡載流子濃度發(fā)生顯著的改變。 重摻雜的 PN結可以產生顯著的隧道電流。金屬和半導體接觸時，如果半導體摻雜濃度很高，則勢壘區(qū)寬度變得很薄，電子也要通過隧道效應貫穿勢壘產生相當大的隧道流，甚至超過熱電子發(fā)射電流而成為電流的主要成分。 利用隧道效應的原理在半導體上制造歐姆接觸 當隧道電流占主導地位時，它的接觸電阻可以很小，可以用作歐姆接觸。
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