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[交流]
【交流】肖特基接觸
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如果金屬的功函大于n型半導(dǎo)體的功函,可以形成肖特基接觸。 那么已知金屬的功函和n型半導(dǎo)體的帶隙,怎么比較二者功函的大小? 文獻(xiàn)中看到, Nb:STO 的band gap 為3.3 eV,那么它與Ti(功函為4.33eV)的接觸為歐姆接觸;與Au(功函為5.1eV)的接觸為肖特基接觸。 [ Last edited by sunxianwen on 2011-1-8 at 13:06 ] |
合成(雜七雜八) | Analysis | 半導(dǎo)體物理方面 | 光催化 |
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這個(gè)問(wèn)題我感覺有點(diǎn)奇怪 work function是由費(fèi)米能級(jí)決定的,費(fèi)米能級(jí)越高,功函越低,反之越高。金屬的費(fèi)米能級(jí)一般是固定的,摻雜半導(dǎo)體的費(fèi)米能級(jí)不是固定的,受摻雜濃度影響,一般的N摻雜費(fèi)米能級(jí)在本征能級(jí)之上,導(dǎo)帶之下,但是對(duì)N+摻雜費(fèi)米能級(jí)可以在導(dǎo)帶之內(nèi)。即使知道了帶隙,還是不知道導(dǎo)帶,價(jià)帶已經(jīng)費(fèi)米能級(jí)位置,所以還是不知道N型半導(dǎo)體的功函,除了實(shí)驗(yàn)去測(cè)或者理論計(jì)算還怎么比較呢?![]() 肖特基接觸是因?yàn)榻饘俸桶雽?dǎo)體接觸,半導(dǎo)體的能帶發(fā)生彎曲,使金屬和半導(dǎo)體費(fèi)米能級(jí)一致。以金屬-N型接觸為例,能帶彎曲的結(jié)果使接正向偏壓(金屬接+,N半導(dǎo)體接-)時(shí),電子從半導(dǎo)體流向金屬時(shí)受到的勢(shì)壘減小,電子從半導(dǎo)體到金屬的熱發(fā)射超過(guò)金屬到半導(dǎo)體的熱發(fā)射,即形成從金屬到半導(dǎo)體的凈電流,偏壓越大,電流越強(qiáng),表現(xiàn)為導(dǎo)通;而接反向電壓時(shí),N半導(dǎo)體流向金屬的勢(shì)壘增大,電子從半導(dǎo)體到金屬的熱發(fā)射小于金屬到半導(dǎo)體的熱發(fā)射,形成金屬到半導(dǎo)體的弱電流,電流基本不受偏壓影響,只受金屬的功函影響,所以電流小且恒定,表現(xiàn)為反向電阻大。類似于PN結(jié)單向?qū)щ娨粯,不過(guò)肖特基勢(shì)壘是熱發(fā)射主導(dǎo)的。 ![]() 歐姆接觸是因?yàn)榘雽?dǎo)體摻雜濃度高,電荷區(qū)寬度變小,勢(shì)壘變?nèi),隧道電流增?qiáng),隧道電流導(dǎo)電,表現(xiàn)為小電阻。 看看黃昆的半導(dǎo)體物理吧,寫的很清楚 |
額。。。通常是N摻雜的費(fèi)米能級(jí)比金屬的低,P摻雜的費(fèi)米能級(jí)比金屬的高(通常),造成金屬和N型半導(dǎo)體接觸時(shí)半導(dǎo)體能帶向上彎曲;而金屬和P半導(dǎo)體接觸時(shí),半導(dǎo)體能帶向下彎曲。接觸時(shí)兩者費(fèi)米能級(jí)相等。功函大小我是說(shuō)可以測(cè)得的,也可以計(jì)算得到。![]() 至于熱發(fā)射的問(wèn)題它是與平衡狀態(tài)比較的,肖特基勢(shì)壘在平衡時(shí),從金屬到半導(dǎo)體熱發(fā)射的電子與半導(dǎo)體到金屬熱發(fā)射的電子相等,是凈電流為0的一個(gè)動(dòng)態(tài)過(guò)程。當(dāng)金屬-N半導(dǎo)體接正向電壓時(shí),半導(dǎo)體一側(cè)電子移向半導(dǎo)體表面受到的勢(shì)壘減小,熱發(fā)射幾率增大,平衡被打破,造成半導(dǎo)體熱發(fā)射到金屬一側(cè)的電子多于金屬熱發(fā)射到半導(dǎo)體一側(cè)的電子,顯示為金屬到半導(dǎo)體的凈電流,隨著正向偏壓增大,界面處電子濃度成指數(shù)級(jí)增長(zhǎng)。而接反向電流時(shí),半導(dǎo)體一側(cè)電子移向半導(dǎo)體表面受到的勢(shì)壘增大,熱發(fā)射的幾率減小,平衡被打破,造成金屬熱發(fā)射到半導(dǎo)體一側(cè)的電子比半導(dǎo)體發(fā)射到金屬一側(cè)的電子多,顯示為半導(dǎo)體到金屬的凈電流,但是這個(gè)電流和金屬側(cè)的勢(shì)壘有關(guān)系(可近似看做只與金屬的功函有關(guān)系),與所加偏壓大小沒有多大聯(lián)系(以上都有理論計(jì)算的),表現(xiàn)為電流飽和。 ![]() 你是把金屬一側(cè)的勢(shì)壘和半導(dǎo)體表面的勢(shì)壘混為一談了,見圖。φm是金屬一側(cè)的勢(shì)壘,q(VD-Vf)是正向偏壓時(shí)半導(dǎo)體一側(cè)的勢(shì)壘,q(VD+Vr)是加反向偏壓時(shí)半導(dǎo)體一側(cè)電子從體相移動(dòng)到表面處所受的勢(shì)壘。 ![]() 類似于PN結(jié)啦,接正向偏壓時(shí)電流隨電壓增大而顯著增大;接反向偏壓時(shí),電流基本飽和,不隨偏壓變化。 ![]() 具體請(qǐng)參考黃老的《半導(dǎo)體物理基礎(chǔ)》1979版198頁(yè)半導(dǎo)體-金屬接觸這一節(jié) ![]() ![]() [ Last edited by 鷹羽龍 on 2011-3-31 at 18:08 ] |
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