半導(dǎo)體物理器ppt課件(2)-展示頁
2025-05-15 12:46本頁面
【正文】 RV1? 0 1 2 3 4 0 2 4 6 8 1 0 1 2 1 4 1/C2 （cm2/F）2?1015 VR（V） 圖 43 鎢 ?硅和鎢 ?砷化鎵的二極管 1/C2與外加電壓的對(duì)應(yīng)關(guān)系 金屬 半導(dǎo)體結(jié) 1? 0 1 2 3 4 0 2 4 6 8 1 0 1 2 1 4 1/C2 （cm2/F）2?1015 VR（V） 例題：從圖 43計(jì)算硅肖特基二極管的施主濃度、自建電勢(shì)和勢(shì)壘高度。 ?由于金屬可容納大量的電子，空間電荷區(qū)很薄，因此加偏壓的的肖特基勢(shì)壘能帶圖中 幾乎不變。流過的電流很小。在反向偏壓條件下，半導(dǎo)體一邊勢(shì)壘被提高。 ?1947年巴?。?Bardein）提出巴丁勢(shì)壘模型 金屬 半導(dǎo)體結(jié) 肖特基勢(shì)壘的形成 Smqq???考慮金屬與 N半導(dǎo)體 Sq? － 半導(dǎo)體功函數(shù) mq? － 金屬的功函數(shù) S? － 半導(dǎo)體的電子親和勢(shì) 假設(shè)半導(dǎo)體表面沒有表面態(tài)，接觸是理想的，半導(dǎo)體能帶直到表面都是平直的。 ?由于點(diǎn)接觸二極管的重復(fù)性很差， 50年代，在大多數(shù)情況下它們已由 PN結(jié)二極管所代替。 金屬 半導(dǎo)體結(jié) 引言 ?非整流結(jié)不論外加電壓的極性如何都具有低的歐姆壓降而且不呈整流效應(yīng)。 ?1932年威爾遜（ Wilson）等用量子理論的隧道效應(yīng)和勢(shì)壘的概念解釋了MS接觸的整流效應(yīng)。 ?同年，塔姆（ Tamm）提出表面態(tài)的概念。 金屬 半導(dǎo)體結(jié) 引言 ?1938年肖特基和莫特（ Mott）各自獨(dú)立提出電子以漂移和擴(kuò)散的方式解釋勢(shì)壘的觀點(diǎn)。 ?1874年布朗（ Brawn）就提出了金屬與硫化鉛晶體接觸間具有不對(duì)稱的導(dǎo)電特性。前者稱為 整流接觸 ，又叫做 整流結(jié) 。把須狀的金屬觸針壓在半導(dǎo)體晶體上或者在高真空下向半導(dǎo)體表面上蒸鍍大面積的金屬薄膜都可以實(shí)現(xiàn)金屬 半導(dǎo)體結(jié)，前者稱為 點(diǎn)接觸 ，后者則相對(duì)地叫做 面接觸 。第四章 金屬 半導(dǎo)體結(jié) ● 肖特基勢(shì)壘 ● 界面態(tài)對(duì)勢(shì)壘高度的影響 ●鏡像力對(duì)勢(shì)壘高度的影響 ●肖特基勢(shì)壘二極管的電流 電壓特性 ●肖特基勢(shì)壘二極管的結(jié)構(gòu) ●金屬 絕緣體 半導(dǎo)體肖特基勢(shì)壘二極管 ●肖特基勢(shì)壘二極管和 PN結(jié)二極管之間的比較 ●肖特基勢(shì)壘二極管的應(yīng)用 ●歐姆接觸 金屬 半導(dǎo)體結(jié) 引言 ?金屬 半導(dǎo)體結(jié)器件是應(yīng)用于電子學(xué)的最古老的 固態(tài)器件 。 ?金屬 — 半導(dǎo)體形成的冶金學(xué)接觸叫做 金屬 半導(dǎo)體結(jié)（ MS結(jié)） 或 金屬 半導(dǎo)體接觸 。 ?金屬 半導(dǎo)體接觸出現(xiàn) 兩個(gè)最重要的效應(yīng) ：其一是 整流效應(yīng) ，其二是 歐姆效應(yīng) 。后者稱為 歐姆接觸 ，又叫做 非整流結(jié) 。 ?1906年皮卡德（ Pickard）獲得了硅點(diǎn)接觸整流器專利。 ?十九世紀(jì)二十年代出現(xiàn)了鎢 硫化鉛點(diǎn)接觸整流器和氧化亞銅整流器。 ?1931年肖特基 (Schottky)等人提出 MS接觸處可能存在某種“勢(shì)壘”的想法。 ?1907年皮爾斯（ Pierce）提出，在各種半導(dǎo)體上濺射金屬可以制成整流二極管。這種接觸幾乎對(duì)所有半導(dǎo)體器件的研制和生產(chǎn)都是不可缺少的部分，因?yàn)?所有半導(dǎo)體器件都需要用歐姆接觸與其它器件或電路元件相連接。 ?到 70年代，采用新的半導(dǎo)體平面工藝和真空工藝來制造具有重復(fù)性的金屬 半導(dǎo)體接觸，使金屬 半導(dǎo)體結(jié)器件獲得迅速的發(fā)展和應(yīng)用。 自建電勢(shì)差 ? ? l n l nCCn c F T TdNNV E E q V VnN? ? ? ?0 ms? ? ???0bnV????b m sqq? ? ???對(duì)于金屬流向半導(dǎo)體的電子，勢(shì)壘高度 或 其中： 金屬 半導(dǎo)體結(jié) 加偏壓的肖特基勢(shì)壘 ?正偏壓：在半導(dǎo)體上相對(duì)于金屬加一負(fù)電壓 V半導(dǎo)體 金屬之間的電勢(shì)差減少為 ， 變成 V?0? 0?q 0()qV? ??反偏壓：正電壓 加于半導(dǎo)體上 V勢(shì)壘被提高到 )( 0 RVq ??金屬 半導(dǎo)體結(jié) 加偏壓的肖特基勢(shì)壘 ?根據(jù)加偏壓的的肖特基勢(shì)壘能帶圖與單邊突變 PN結(jié)，正偏壓下半導(dǎo)體一邊勢(shì)壘的降低使得半導(dǎo)體中的電子更易于移向金屬，能夠流過大的電流。被提高的勢(shì)壘阻擋電子由半導(dǎo)體向金屬渡越。這說明 肖特基勢(shì)壘具有單向?qū)щ娦约凑魈匦?。 bq?金屬 半導(dǎo)體結(jié) 加偏壓的肖特基勢(shì)壘 對(duì)于均勻摻雜的半導(dǎo)體，類似于 P+N結(jié)，在空間電荷區(qū)解 Poisson方程 可得空間電荷區(qū)寬度： ? ? 21002 ?????? ??dRqNVkW ??? ? AVNqkWAkCRd210002 ????????? ???? ?020221 ?? ?? Rd VANqkC（ 45） 結(jié)電容 ： 或 ： 金屬 半導(dǎo)體結(jié) 加偏壓的
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