1、關于金屬和半導體的接觸 (2)第一張，PPT共三十頁，創(chuàng)作于2022年6月本章內(nèi)容提要金半接觸及其能級圖 整流特性少子注入和歐姆接觸第二張，PPT共三十頁，創(chuàng)作于2022年6月金屬半導體接觸 整流接觸：微波技術和高速集成電路 歐姆接觸：電極制作 成為界面物理重要內(nèi)容半導體器件重要部分能級圖整流特征 歐姆接觸 第三張，PPT共三十頁，創(chuàng)作于2022年6月7.1 金屬半導體接觸及其能級圖1.金屬與半導體的功函數(shù)功函數(shù)：金屬中的電子從金屬中逸出，需由外界供給它足夠的能量， 這個能量的最低值被稱為功函數(shù)。 金屬功函數(shù)Wm=E0-(EF)m金屬中的電子勢阱半導體的功函數(shù)和電子親和能E0為真空電子能級 半

2、導體功函數(shù)Ws=E0-(EF)s 電子親和能=E0-Ec Ws=+Ec-(EF)s =+EnEn=Ec-(EF)s第四張，PPT共三十頁，創(chuàng)作于2022年6月2.接觸電勢差（肖特基模型）金屬和n型半導體接觸能帶圖（WmWs）（a）接觸前；（b）間隙很大； （c）緊密接觸；（d）忽略間隙半導體電勢提高金屬電勢降低平衡態(tài)，費米能級相等金半間距D遠大于原子間距時D正負電荷密度增加D與原子間距相比空間電荷區(qū)形成（why），表面勢，能帶彎曲（理想）肖特基勢壘高度 第五張，PPT共三十頁，創(chuàng)作于2022年6月小結(jié)：（1）金屬與n型半導體接觸 WmWs，電子由半導體進入金屬，在半導體表面形成電子勢壘 （阻擋

3、層） WsWm，電子由金屬進入半導體，Vs0，能帶下降，表面是電子勢阱， 形成電導層（反阻擋層） 金屬和n型半導體接觸能帶圖（WmWs ，能帶上升，空穴勢阱，半導體表面是高電導壓，為p型反阻擋層 WmWs)(Wm0），電壓主要降落在高阻區(qū)域阻擋層上。原來半導體表面和內(nèi)部之間的電勢差，即表面勢是(Vs0Ln時 （2）熱電子發(fā)射理論 xdLn )，電子通過勢壘區(qū)要發(fā)生多次碰撞，這樣的阻擋層稱為厚阻擋層-適用于擴散理論Ln:電子的平均自由程Xd:勢壘寬度第十九張，PPT共三十頁，創(chuàng)作于2022年6月 勢壘區(qū)存在電場，有電勢的變化，載流子濃度不均勻。計算通過勢壘的電流時，必須同時考慮漂移和擴散運動。

4、一般情況下，勢壘高度遠大于k0T 時，勢壘區(qū)可近似為一個耗盡層。在耗盡層中，載流子極少，它們對空間電荷的貢獻可以忽略；雜質(zhì)全部電離，空間電荷完全由電離雜質(zhì)的電荷形成。n型半導體的耗盡層，耗盡層寬度xd 表示。考慮半導體是均勻摻雜的，那么耗盡層中的電荷密度是均勻且等于qND第二十張，PPT共三十頁，創(chuàng)作于2022年6月 勢壘高度qVDk0T時，勢壘區(qū)內(nèi)的載流子濃度0第二十一張，PPT共三十頁，創(chuàng)作于2022年6月第二十二張，PPT共三十頁，創(chuàng)作于2022年6月 勢壘區(qū)的電勢分布 ：半導體內(nèi)電場為零，E(xd)=0；取金屬費米能級位置為零電位， 則V(0)=ns；則邊界條件為： E(xd)=0 V

5、(0)=ns； 第二十三張，PPT共三十頁，創(chuàng)作于2022年6月VDRectification Theory of Metal-Semiconductor Contact0V第二十四張，PPT共三十頁，創(chuàng)作于2022年6月Rectification Theory of Metal-Semiconductor Contact第二十五張，PPT共三十頁，創(chuàng)作于2022年6月Rectification Theory of Metal-Semiconductor Contact第二十六張，PPT共三十頁，創(chuàng)作于2022年6月討論：Rectification Theory of Metal-Semiconductor Contact第二十七張，PPT共三十頁，創(chuàng)作于2022