修改-第七章金属和半导体的接触

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1、第七章金属和半导体的接触7.1金属半导体接触的接触势垒7.2金属半导体接触的整流效应7.3欧姆接触当金属与半导体接触时，有二种物理接触效果：整流接触——在半导体表面形成了一个接触势垒(阻挡层)，和PN结类似，有整流作用。——肖特基接触(势垒)；欧姆接触——形成没有整流作用的反阻挡层（高电导区）。等效为一个小电阻（低阻率）。MN半导体基体金属7.1金属半导体接触的接触势垒周围外部空间金属的功函数金属中电子的最高能量金属体内金属的功函数（也称逸出功——逃离能）真空中静止电子的能量金属功函数表示一个起始能

2、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。功函数的大小标志着电子在金属中束缚的强弱，越大，电子越不容易离开金属。7.1金属半导体接触的接触势垒半导体的功函数若N型半导体同一金属紧密接触，Wm>Ws，即EFm

3、即未加偏压电子从半导体进入金属的数目等于从金属到半导体的数目金属加正压半导体加负压半导体中势垒降低打破平衡，出现电子从半导体到金属净流入产生正向电流金属加负压半导体加正压半导体中势垒增加打破平衡，出现电子从金属到半导体净流入反向电流正向时，半导体一边的势垒随外加电压的增加而减小，反向时金属一边的势垒不随外加电压变化，所以从金属到半导体的电子流是恒定，出现反向饱和电流。--整流效应N型半导体金属J--+E+J同理，若P型半导体紧密接触金属，功函数Ws>Wm，接触势垒（阻挡层）半导体一侧空穴势垒高度金属一侧空

4、穴的势垒高度肖特基二极管----利用金-半接触具有整流特性制成的二极管PN结二极管的电流电压特性曲线及符号肖特基二极管的电流电压特性曲线及符号导通电压导通电压肖特基二极管与PN结二极管有一些不同的特点:1、肖特基势垒二极管的正向电流，主要是由半导体中的多数载流子进入金属形成的，它是多数载流子器件，载流子不发生积累，具有更好的高频特性。PN结主要是少子器件，且注入的非平衡载流子会发生积累（电荷存储效应），严重影响PN结高频性能。正是以上特点，肖特基二极管在高速集成电路、微波技术等许多领域都有很重要的应用

5、。2、对于同样的使用电流，肖特基二极管有较低的正向导通电压，一般为0.3V左右。7.3欧姆接触（指不产生明显附加阻抗的接触）如果将N型半导体同功函数较小的金属接触(a)，或P型半导体同功函数较大的金属接触(b)，则在平衡时靠近表面处将形成一个载流子浓度更大的高电导区——反阻挡层反阻挡层：（高电导层）没有整流作用！EFm>EFNEFm

6、合中心将成为高产生中心，使反向电流变得很大，反向的高阻状态就不存在。3．高掺杂接触半导体区高掺杂接触的反向阻抗减小;大部分半导体器件的欧姆接触都采用这种方法。制造欧姆电极的常用材料半导体材料N型欧姆接触合金材料P型欧姆接触合金材料锗锡、锡锑合金、锡砷合金、铅锑合金、铅锑锡合金、金锑合金铟、铟铅合金、铟镓合金、金镓合金、金锗合金硅金锑合金、金砷合金、银铅锑合金、镍、铝铝、铝镓合金、铝锡合金、金硼镓合金、镍砷化镓金锡合金、金硒合金、银合金、锡铝合金、铟金锌合金、银锌合金、银铋合金、银锰合金、铟、铟锌合金第八章

7、半导体表面与MIS结构8.1表面态概念8.2表面电场效应8.3MIS结构的C-V特性8.1表面态概念8.1.1理想表面8.1表面态概念8.1.2真实表面8.2表面电场效应8.2.1空间电荷层8.2表面电场效应8.2.1空间电荷层8.2表面电场效应8.2.2半导体表面层的5种基本状态