Главная Случайная страница


Полезное:

Как сделать разговор полезным и приятным Как сделать объемную звезду своими руками Как сделать то, что делать не хочется? Как сделать погремушку Как сделать так чтобы женщины сами знакомились с вами Как сделать идею коммерческой Как сделать хорошую растяжку ног? Как сделать наш разум здоровым? Как сделать, чтобы люди обманывали меньше Вопрос 4. Как сделать так, чтобы вас уважали и ценили? Как сделать лучше себе и другим людям Как сделать свидание интересным?


Категории:

АрхитектураАстрономияБиологияГеографияГеологияИнформатикаИскусствоИсторияКулинарияКультураМаркетингМатематикаМедицинаМенеджментОхрана трудаПравоПроизводствоПсихологияРелигияСоциологияСпортТехникаФизикаФилософияХимияЭкологияЭкономикаЭлектроника






Контакт металл-полупроводник





На границе металла с полупроводником возможны как выпрямляющие, так и невыпрямляющие контакты. Это определяется типом проводимости полупроводника (n или p) и соотношением работ выхода контактирующих материалов.

Рассмотрим контакт металла с полупроводником донорного типа (n–типа) когда Aп/пм (рис. 6, 7)

.

Рис. 6. Энергетические диаграммы металла и полупроводника n-типа до приведения в контакт: Ап/пм

 

При приведении в контакт электроны будут переходить из полупроводника в металл, заряжая его отрицательно. В полупроводнике при этом остается не-скомпенсированный положительный объемный заряд неподвижных ионов донорной примеси. Он заряжается положительно. В результате все энергетические уровни полупроводника будут понижаться относительно уровней металла до тех пор, пока в системе металл-полупроводник не установится единый уровень Ферми (рис. 7).

 

 

Рис. 7. Энергетическая диаграмма выпрямляющего контакта
металл– полупроводник n-типа

 

Между полупроводником и металлом возникнет электрическое поле, тормозящее дальнейший переход электронов в металл. Поле оттесняет электроны в полупроводнике от контакта, и приповерхностный слой полупроводника обедняется основными носителями - электронами. В результате приповерхностный слой полупроводника будет обладать большим сопротивлением, из-за чего его называют запорным. Сам контакт при этом является выпрямляющим и носит название барьера Шоттки.

Процесс выравнивания уровней Ферми сопровождается возникновением контактной разности потенциалов Vk

Так как концентрация носителей заряда в металле значительно больше, чем в полупроводнике, где плотность свободных электронов ограничена концентрацией введенной примеси, то практически все контактное поле будет сосредоточено не в зазоре, а в слое объемного заряда полупроводника.

Ширина обедненного слоя в полупроводнике (шириной контактного слоя в металле пренебрегают вследствие его малости) может быть определена из выражения

Электрическое сопротивление контакта Шоттки зависит от полярности приложенного напряжения. Напряжение, поданное минусом на полупроводник, а плюсом на металл, является прямым: суммарное тормозящее поле в контакте уменьшается и возникает значительный ток электронов из полупроводника в металл. Характеристика BAX контакта Шоттки очень похожа на BAX p-n перехода. Приборы с барьером Шоттки отличаются высоким быстродействием, поскольку их работа основана на переносе основных носителей. В них отсутствует накопление заряда неосновных носителей, время рассеивания которых ограничивает быстродействия прибора.

Если полупроводник n-типа, а Ам<Ап/п (рис.8), то электроны переходят из металла в полупроводник. В приконтактной области полупроводника образуется антизапирающий слой с малым удельным сопротивлением, обогащенный основными носителями заряда.

При приложении к такому контакту электрического поля все напряжение будет падать не в металле, (т.к. там концентрация носителей заряда велика), и не на контакте (слой обогащен электронами), а в объеме полупроводника. Но сопротивление объема полупроводника не зависит от направления внешнего поля. Поэтому такой контакт называется невыпрямляющим или омическим.

Рис. 8. Энергетическая диаграмма невыпрямляющего контакта металл– полупроводник n-типа

 

В случае контакта металла с акцепторным полупроводником контакт Шоттки возникает, если Ап/пм. Если же Ап/пм, то контакт будет омическим, т.к. в этом случае при переходе электронов из полупроводника в металл, в полупроводнике образуется слой, обогащенный дырками.







Date: 2016-07-25; view: 1052; Нарушение авторских прав



mydocx.ru - 2015-2024 year. (0.005 sec.) Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав - Пожаловаться на публикацию