半导体物理第七章金属和半导体的接触

1、哈尔滨工业大学微电子科学与技术系哈尔滨工业大学微电子科学与技术系哈尔滨工业大学微电子科学与技术系哈尔滨工业大学微电子科学与技术系哈尔滨工业大学微电子科学与技术系哈尔滨工业大学微电子科学与技术系哈尔滨工业大学微电子科学与技术系哈尔滨工业大学微电子科学与技术系哈尔滨工业大学微电子科学与技术系哈尔滨工业大学微电子科学与技术系哈尔滨工业大学微电子科学与技术系哈尔滨工业大学微电子科学与技术系sFcnnFccsFscEEEEEEEEEEWEE)()()()(000E0EcEvWsEn(EF)sWm(EF)mE0EcEvWsEn(EF)sWmEFmmssmVWWqWWVmsmsE0EcEvWsEnEFsWm

2、EFmqns = Wm -E0EcEvWsEnEFsWmEFmqns = Wm -qVD = Wm -Ws金属金属- -半导体接触的重要参数：肖特基势垒半导体接触的重要参数：肖特基势垒ddDxxxxxqNx0)(0)(dddrDxxxExxxxqNxE0)(0)()(0ddddrDxxxVxxxxxxqNxV0)(0)2(2)(220DDrdqNVx02TkqVNnxTkxqVNxnDDD00exp)0(:0)(exp)(E0EcEvWsEnEFsWmEFmEFs电子阻挡层电子阻挡层界界 面面EF电子阻挡层电子阻挡层界界 面面EF电子阻挡层电子阻挡层界界 面面EvEvqVDqm金属一侧的势垒金

3、属一侧的势垒qm = Wm -半导体一侧的势垒半导体一侧的势垒qVD = Wm -WsEFsE0EcEvWsEnWmEFmEF电子反阻挡层电子反阻挡层界界 面面EcEvqVD = Ws -WmXDE0EcEvWsWmEFmEFs半导体一侧势垒：半导体一侧势垒：qVD = Ws -Wm空穴阻挡层空穴阻挡层EcEvEFqVD = Ws -WmXDE0EcEvWsWmEFmEFs空穴反阻挡层空穴反阻挡层EcEvEFXD 哈尔滨工业大学微电子科学与技术系哈尔滨工业大学微电子科学与技术系哈尔滨工业大学微电子科学与技术系哈尔滨工业大学微电子科学与技术系哈尔滨工业大学微电子科学与技术系哈尔滨工业大学微电子科

4、学与技术系VI0EF电子阻挡层电子阻挡层界界 面面EvEvqVDqmE0EcEvWsEnWmEFmEFs)()0(0ddDxxxxqN)(0)0(022022ddrDrxxxxqNdxVddxVd0)(0| )(|dxxdxVdxdVxEddxdVE)2121()()()(2200ddrDdrDxxxxqNxVxxqNdxdVxEDDrDsrdDsrdDsqNVVqNVVxqNVxVVV2)(22)0(0000)()()()(| )(|)(0dxxdndxxdVTkxqnqDdxxdnDxExnqJnnnTkxqVe0)(TkxqVxndxdqDTkxqVJn00)(exp)()(exp(0)

5、(exp)()(exp(000dnxxTkxqVxnqDdxTkxqVJdTkqVTkqNTkVVqNTkxVVqxnnVVVNxnxVnscDDddDDdd0000expexp)(exp)()0(exp)()0()0()(0)(1exp1expexp)(20002/1002TkqVJTkqVTkqVVqNTkNDqJsDnsDrDcnTkqVVqNTkNDqJnsDrDcnsD02/1002exp)(2TkqVSDeJJTkqV00SDJJTkqV0VI0vdvmdEvmEEdEeEEehmdEeEEhmdEEfEgVdnnncTkEEcTkEEnTkEEcnBccFcF*2*2132/3*

6、2/132/3*21)()2(4)()2(4)()(1000zyxTkvvvmnTkvmnTkEEnTkEEcdvdvdveTkmndvevTkmndnehTkmeNnzyxnnfcFc0222*02*002)(230*022230*03230*0)2()2(4)2(2)(212*VVqvmDxn*0)(2nDxmVVqvTkqVTkqxTkvvvmvxyynvxmseeTAdvevdvdvTkmqndnqvJnszyxnxx000222*00)(2*2)(0*0)2(320*4hkmAn)(2*0TkqnseTA) 1(0TkqVSTsmmseJJJJ)(2*0TkqSTnseTAJ扩散理论

7、与热电子理论的差异扩散理论与热电子理论的差异ndlx ) 1(0TkqVSDeJJTkqVDrDSDDeVVqNJ0)(20ndlx ) 1(0TkqVSTeJJTkqSTnseTAJ02*JSD随外加电压而变化；对温随外加电压而变化；对温度的敏感程度不如度的敏感程度不如JST 。JST与外加电压无关；对温度与外加电压无关；对温度很敏感很敏感 。VI0VI0202)2(4xqfxqfdxx0216xqr0216)21()16()()16()(200202*nsdrDrrxxxqNqxqxqVxqxqVnsq*nsqq43032702)(241)()(VVNqxxNqxVqqqDrDdmrDmn

8、sq反向Jq)(*DDVqqVqqqnsns* q q)(2)(303202*VVNqxqxxNqqxqVqDrDcnscdrDnscnsDDrDDrDsrcqNVqNVVqNVVx000022)(2cDrDnscdrDnscxVVNqqxxNqqxqV210302)(2)(cDrDxVVNq2103)(2哈尔滨工业大学微电子科学与技术系哈尔滨工业大学微电子科学与技术系哈尔滨工业大学微电子科学与技术系哈尔滨工业大学微电子科学与技术系哈尔滨工业大学微电子科学与技术系哈尔滨工业大学微电子科学与技术系 欧姆接触：欧姆接触：金属和半导体形成的不产生明显的附加阻抗，不使金属和半导体形成的不产生明显的附加阻抗，不使半导体内部的平衡载流子浓度发生显著改变的非整半导体内部的平衡载流子浓度发生显著改变的非整流接触。流接触。优点：优点：1）接触电阻小；）接触电阻小； 2）对掺杂浓度的起伏不敏感。）对掺杂浓度的起伏不敏感。 实际的金属实际的金属- -半导体欧姆接触是利用半导体欧姆接