半导体与器件-金属和半导体的接触.pdfVIP

第七章 金属和半导体接触 第七章 金属和半导体接触  习题: 3 ( 或4, 选一 ) , 5, 6 引言： 金属与半导体接触类型：  1.整流接触：金属与轻掺杂半导体形成的接 触表现为单向导电性，即具有整流特性，但 电流通常由多子所荷载。由于这种器件主要 靠电子导电，消除了非平衡少子的 存储， 因而频率特性优于p–n结 又由于它是在半导体表面上形成的接 触，便于散热，所以可以做成大功率的 整流器；在集成电路中用作箝位二极 管，可以提高集成电路的速度，通常称 为肖特基势垒二极管，简称肖特基二极 管。 2.欧姆接触：这种接触正反向偏压均表现 为低阻特性，没有整流作用，故也称为 非整流接触。任何半导体器件最后都要 用金属与之接触并由导线引出，因此， 获得良好的欧姆接触是十分必要的。  §7.1 金属半导体接触及其能带图 本节内容：  1、 金属和半导体的功函数 2 、 接触电势差 3、 阻挡层与反阻挡层 4 、 表面态对接触势垒的影响 课程重点： 1．金属的功函数：在绝对零度的电子填满了 费米能级E F 以下的所有能级，而高于E F 的能级 则全部是空着的。在一定温度下，只有E F 附近的 少数电子受到热激发，由低于E F 的能级跃迁到高 于E F 的能级上去，但是绝大部分电子仍不能脱离 金属而逸出体外，这说明金属中的电子虽然能在 金属中自由运动，但绝大多数所处的能级都低于 体外能级。 要使电子从金属中逸出，必须由外界给它以足够的 能量。所以，金属内部的电子是在一个势阱中运动。 用E0 表示真空中静止电子的能量，金属功函数 Wm 的定义是E 与E 能量之差，用W 表示，即 0 F m W E E  ( ) m 0 F m 它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。 参见P178，图7-1 功函数的大小标志着电子在金属中束 缚的强弱， W 越大，电子越不容易离 m 开金属。 半导体的功函数和金属类似：即把 真空电子静止能量 E0 与半导体费米能 ( 级)E 之差定义为半导体的功函数， F S W E 即E  ( ) 。 s 0 F s 功函数：Ws=E -(E ) 0 F s E 0  电子亲合能：=E -Ec Ws  0 E （导带电子逸出半导体所