第3章 金属半导体与异质结课件.ppt

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1、第三章金属半导体与半导体异质结3.1肖特基势垒二极管1.性质上的特征金属元素的功函数和半导体的亲和能元素功函数，Ag,银4.26Al，铝4.28Au，金5.1Cr，铬4.5Mo，钼4.6Ni，镍5.15Pd，钯5.12Pt，铂5.65Ti，钛4.33W，钨4.55半导体亲和能Ge4.13Si4.01GaAs4.07AlAs3.5GaN4.2ZnO4.353C-SiC3.926H-SiC4.074H-SiC4.05C4.02.理想结的特性肖特基势垒内建电势差Figure9.2反偏与正偏电压下的肖特基势垒的能带图3.影响肖特基势雷

2、高度的非理想因素(1)肖特基效应–势垒的镜像力降低效应势垒的镜像力导致肖特基势垒的降低(2)其他相关因素的影响：表面态的影响4.电流-电压关系正偏电流与电压的关系5.肖特基二极管与pn结二极管的比较pn结的反偏电流密度10-7A/cm2,较肖特基势垒二极管的反向饱和漏电流小2-3个数量级。并具有较大的开启电压3.2金属半导体的欧姆接触1.理想的非整流接触势垒偏压下的欧姆接触金属与p-半导体的欧姆接触2.隧道效应低掺杂浓度的半导体依赖于势垒高度，热发射为主高掺杂浓度的半导体依赖于掺杂浓度，隧穿为主宽带隙半导体的欧姆接触实现的困难

3、3.3半导体异质结1.不同的半导体材料组成的结（1）具有不同的禁带宽度，结能带不连续（2）两种材料的晶格常数匹配或接近nP结接触前的能带图2.能带图nP结热平衡下的能带图nN结热平衡下的能带图3.异质结二维电子气异质结二维电子气的三角形势阱4.异质结的静电平衡态内建电势差：真空能级两端的电势差，代表所有空间电荷区电势差的总和。价带形式导带形式5.异质结的I-V特性热电子发射模型：（1）同质结中电子势垒与空穴势垒相同，电子电流与空穴电流的相对数量级由相对杂质能级决定。（2）异质结中电子势垒与空穴势垒不同，较小的势垒高度

4、导致较大的载流子电流，实际电流由一种载流子决定。（3）掺杂效应、隧道效应及有效质量的变化将影响具体的I-V特性。