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文档简介

第七章金属和半导体的接触,7.1金属半导体接触的接触势垒,7.2金属半导体接触的整流效应,7.3欧姆接触,当金属与半导体接触时，有二种物理接触效果：,整流接触在半导体表面形成了一个接触势垒(阻挡层)，和PN结类似，有整流作用。肖特基接触(势垒)；,欧姆接触形成没有整流作用的反阻挡层（高电导区）。等效为一个小电阻（低阻率）。,半导体基体,金属,7.1金属半导体接触的接触势垒,周围外部空间,金属的功函数,金属中电子的最高能量,金属体内,金属的功函数（也称逸出功逃离能）,真空中静止电子的能量,金属功函数表示一个起始能量等于费米能级的电子，由金属内部逸出到真空中所需要的最小能量。功函数的大小标志着电子在金属中束缚的强弱，越大，电子越不容易离开金属。,7.1金属半导体接触的接触势垒,半导体的功函数,若N型半导体同一金属紧密接触，WmWs，即EFmWm，,接触势垒（阻挡层）,半导体一侧空穴势垒高度,金属一侧空穴的势垒高度,肖特基二极管-利用金-半接触具有整流特性制成的二极管,PN结二极管的电流电压特性曲线及符号,肖特基二极管的电流电压特性曲线及符号,导通电压,导通电压,肖特基二极管与PN结二极管有一些不同的特点:,1、肖特基势垒二极管的正向电流，主要是由半导体中的多数载流子进入金属形成的，它是多数载流子器件，载流子不发生积累，具有更好的高频特性。PN结主要是少子器件，且注入的非平衡载流子会发生积累（电荷存储效应），严重影响PN结高频性能。,正是以上特点，肖特基二极管在高速集成电路、微波技术等许多领域都有很重要的应用。,2、对于同样的使用电流，肖特基二极管有较低的正向导通电压，一般为0.3V左右。,7.3欧姆接触（指不产生明显附加阻抗的接触）,如果将N型半导体同功函数较小的金属接触(a)，或P型半导体同功函数较大的金属接触(b)，则在平衡时靠近表面处将形成一个载流子浓度更大的高电导区反阻挡层,反阻挡层：（高电导层）没有整流作用！,EFmEFN,EFmEFP,形成欧姆接触的方法:,1低势垒接触,一般金属同P型半导体的接触势垒都较低，如金P型硅接触势垒约为0.34eV，而铂P型硅形成的势垒只有0.25eV;,2高复合接触,高复合中心将成为高产生中心，使反向电流变得很大，反向的高阻状态就不存在。,3高掺杂接触,半导体区高掺杂接触的反向阻抗减小;大部分半导体器件的欧姆接触都采用这种方法。,制造欧姆电极的常用材料,第八章半导体表面与MIS结构,8.1表面态概念,8.2表面电场效应,8.3MIS结构的C-V特性,8.1表面态概念,8.1.1理想表面,8.1表面态概念,8.1.2真实表面,8.2表面电场效应,8.2
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