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小木蟲論壇-學術科研互動平臺 » 專業(yè)學科區(qū) » 物理 » 凝聚態(tài)物理 » 【交流】肖特基接觸
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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型半導體的帶隙，怎么比較二者功函的大��？ 文獻中看到， 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 ] |
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 合成（雜七雜八） | Analysis | 半導體物理方面 | 光催化 |
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sunxianwen(金幣+1):謝謝參與
夕陽西下: 功函數(shù)對本征半導體與摻雜半導體而言，隨雜質濃度的變化稍微有些差別。功函數(shù)是可以測得的。另外，你說的金屬與半導體接觸時沒說清楚是誰的功函數(shù)大，所以應該有兩種情況。電子從半導體流向金屬時受到的勢壘減小，電子從半導體到金屬的熱發(fā)射超過金屬到半導體的熱發(fā)射，這句話怎么理解感覺有點問題，既然勢壘小，怎么會熱發(fā)射大呢？而接反向電壓時，形成金屬到半導體的弱電流，為什么？為什么不是形成半導體到金屬的弱電流呢？ 2011-03-31 17:26:49
sunxianwen(金幣+3): 2011-04-01 08:57:47
sunxianwen(金幣+1):謝謝參與
夕陽西下: 功函數(shù)對本征半導體與摻雜半導體而言，隨雜質濃度的變化稍微有些差別。功函數(shù)是可以測得的。另外，你說的金屬與半導體接觸時沒說清楚是誰的功函數(shù)大，所以應該有兩種情況。電子從半導體流向金屬時受到的勢壘減小，電子從半導體到金屬的熱發(fā)射超過金屬到半導體的熱發(fā)射，這句話怎么理解感覺有點問題，既然勢壘小，怎么會熱發(fā)射大呢？而接反向電壓時，形成金屬到半導體的弱電流，為什么？為什么不是形成半導體到金屬的弱電流呢？ 2011-03-31 17:26:49
sunxianwen(金幣+3): 2011-04-01 08:57:47
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這個問題我感覺有點奇怪  work function是由費米能級決定的，費米能級越高，功函越低，反之越高。金屬的費米能級一般是固定的，摻雜半導體的費米能級不是固定的，受摻雜濃度影響，一般的N摻雜費米能級在本征能級之上，導帶之下，但是對N+摻雜費米能級可以在導帶之內。即使知道了帶隙，還是不知道導帶，價帶已經費米能級位置，所以還是不知道N型半導體的功函，除了實驗去測或者理論計算還怎么比較呢？ 肖特基接觸是因為金屬和半導體接觸，半導體的能帶發(fā)生彎曲，使金屬和半導體費米能級一致。以金屬-N型接觸為例，能帶彎曲的結果使接正向偏壓（金屬接+，N半導體接-）時，電子從半導體流向金屬時受到的勢壘減小，電子從半導體到金屬的熱發(fā)射超過金屬到半導體的熱發(fā)射，即形成從金屬到半導體的凈電流，偏壓越大，電流越強，表現(xiàn)為導通；而接反向電壓時，N半導體流向金屬的勢壘增大，電子從半導體到金屬的熱發(fā)射小于金屬到半導體的熱發(fā)射，形成金屬到半導體的弱電流，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結單向導電一樣，不過肖特基勢壘是熱發(fā)射主導的。 歐姆接觸是因為半導體摻雜濃度高，電荷區(qū)寬度變小，勢壘變弱，隧道電流增強，隧道電流導電，表現(xiàn)為小電阻。 看看黃昆的半導體物理吧，寫的很清楚  |
11樓2011-03-31 16:03:13
12樓2011-03-31 16:06:34
夕陽西下: 本來這些就是書上的內容，簡單的問題讓你描述的這么復雜。加外正向電壓，勢壘變窄，自然是正向電流，反之，反向電壓勢壘變寬，反向電流飽和達到一個定值。 2011-03-31 22:27:43
sunxianwen(金幣+5): 2011-04-01 08:56:56
sunxianwen(金幣+5): 2011-04-01 08:56:56
額。。。通常是N摻雜的費米能級比金屬的低，P摻雜的費米能級比金屬的高（通常），造成金屬和N型半導體接觸時半導體能帶向上彎曲；而金屬和P半導體接觸時，半導體能帶向下彎曲。接觸時兩者費米能級相等。功函大小我是說可以測得的，也可以計算得到。 至于熱發(fā)射的問題它是與平衡狀態(tài)比較的，肖特基勢壘在平衡時，從金屬到半導體熱發(fā)射的電子與半導體到金屬熱發(fā)射的電子相等，是凈電流為0的一個動態(tài)過程。當金屬-N半導體接正向電壓時，半導體一側電子移向半導體表面受到的勢壘減小，熱發(fā)射幾率增大，平衡被打破，造成半導體熱發(fā)射到金屬一側的電子多于金屬熱發(fā)射到半導體一側的電子，顯示為金屬到半導體的凈電流，隨著正向偏壓增大，界面處電子濃度成指數(shù)級增長。而接反向電流時，半導體一側電子移向半導體表面受到的勢壘增大，熱發(fā)射的幾率減小，平衡被打破，造成金屬熱發(fā)射到半導體一側的電子比半導體發(fā)射到金屬一側的電子多，顯示為半導體到金屬的凈電流，但是這個電流和金屬側的勢壘有關系（可近似看做只與金屬的功函有關系），與所加偏壓大小沒有多大聯(lián)系（以上都有理論計算的），表現(xiàn)為電流飽和。  你是把金屬一側的勢壘和半導體表面的勢壘混為一談了，見圖。φm是金屬一側的勢壘，q(VD-Vf)是正向偏壓時半導體一側的勢壘，q(VD+Vr)是加反向偏壓時半導體一側電子從體相移動到表面處所受的勢壘。 類似于PN結啦，接正向偏壓時電流隨電壓增大而顯著增大；接反向偏壓時，電流基本飽和，不隨偏壓變化。 具體請參考黃老的《半導體物理基礎》1979版198頁半導體-金屬接觸這一節(jié)  [ Last edited by 鷹羽龍 on 2011-3-31 at 18:08 ] |
13樓2011-03-31 18:02:17
14樓2011-03-31 18:03:25
2樓2011-01-08 14:03:35
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7樓2011-01-09 16:18:36
8樓2011-01-09 16:57:38
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sunxianwen(金幣+1):謝謝參與
sunxianwen(金幣+1):謝謝參與
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本帖內容被屏蔽 |
9樓2011-01-11 13:35:58
10樓2011-03-31 15:00:23
15樓2011-04-01 08:59:47
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