金属-半导体接触势垒的三种形式(比较).doc

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1、金属-半导体接触势垒的三种形式(比较)2010-11-1911:30:12

2、分类:微电子器件

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4、字号大中小订阅(在什么情况下的金属-半导体接触是Ohm接触?为什么Schottky势垒和Mott势垒具有单向导电性?Schottky二极管和Mott二极管在性能上有何异同?)XieMeng-xian.(电子科大,成都市)金属-半导体接触是一种基本的器件结构,它本身具有两种重要的功能,即二极管功能和Ohm接触功能;而在二极管功能中,又可区分出两种性能有所不同的器件——Schottky二极管和Mott二极管。不同功能的金属-

5、半导体接触,其主要的差别就在于接触势垒的形式不同。见图1,(a)是Schottky势垒,(b)是Ohm接触势垒,(c)是Mott势垒。一般的半导体与金属的接触就形成Schottky势垒,它的势垒高度为qfBn,并且在半导体表面附近处有一层空间电荷区——半导体表面势垒。当加有正向电压时(金属接电源正极),半导体表面势垒高度降低,则有较多半导体电子通过热发射而流到金属、形成很大的正向电流;当加有反向电压时(金属接电源负极),金属电子到半导体的势垒高度qfBn不变,阻挡着电子流到半导体去,则反向电流很小。因此Schottky势

6、垒具有单向导电性。利用Schottky势垒工作的两端器件就是Schottky二极管。如果半导体的掺杂浓度很高,则与金属的接触就将形成Ohm接触。因为这时半导体表面势垒的厚度很薄,电子可以借助于量子隧道效应的方式而通过接触界面,所以正向电流和反向电流都将会很大,从而就不再具有单向导电性了,成为了Ohm性的导电。这是任何半导体元器件作为电极连接所必需的。如果半导体表面层的掺杂浓度很低,则与金属的接触就将形成Mott接触。这时半导体表面势垒的厚度很大,电子只有借助于扩散的方式来通过接触界面。同样,Mott势垒也具有单向导电性。

7、利用Mott势垒工作的两端器件就是Mott二极管。Schottky二极管和Mott二极管都是多数载流子工作的器件,因此它们都是性能优良的高速开关二极管;而Mott二极管因为其Mott势垒厚度较大,则势垒电容很小、耐压较高,从而它又是很好的微波二极管以及高电压的功率二极管。

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