рефераты конспекты курсовые дипломные лекции шпоры

Реферат Курсовая Конспект

Реальный контакт металл-полупроводник

Реальный контакт металл-полупроводник - Дипломная Работа, раздел Высокие технологии, многослойный п/п прибор Реальный Контакт Металл-Полупроводник. Все Вышеприведенные Рассуждения...

Реальный контакт металл-полупроводник.

Все вышеприведенные рассуждения справедливы для случая, ког- да поверхностные концентрации носителей заряда в полупроводнике не отличаются от объемных.

В то же время само наличие поверхнос- ти, т.е. обрыва межатомных связей в некоторой плоскости, можно рассматривать как двумерный дефект кристаллической решетки полуп- роводника.

Еще в 1932 г. И.Е.Тамм впервые показал, что обрыв пе- риодического потенциала кристалла на поверхности допускает допол- нительные решения уравнения Шредингера для электрона в кристалле, которые быстро затухают при удалении от поверхности.

Это означа- ет, что даже на идеальной, незагрязненной поверхности полупровод- ника существует свой спектр локальных энергетических уровней (уровней Тамма), причем некоторые из них лежат в запрещенной зоне и выполняют роль ловушек. Кроме того, на поверхности полупровод- ника в реальных условиях всегда образуется слой окисла и адсорби- руется чужеродные атомы.

Это приводит к появлению дополнительных энергетических уровней на поверхности. Таким образом, на реальной поверхности полупроводника всегда имеется спектр локальных уров- ней, и его наличие существенно влияет на происходящие на поверх- ности процессы. Поверхностные уровни-ловушки находятся в запрещенной зоне, и попавшие в них электроны не могут проникнуть в глубь кристалла и локализуются на расстоянии одной-двух постоянных решетки от по- верхности. Появление избыточного отрицательного заряда поверх- ностных уровней (состояний) приводит к возникновению вблизи по- верхности полупроводника нескомпенированного положительного заря- да. Следовательно, на свободной поверхности полупроводника еще до контакта с металлом возникает искривление зон, и образуется запи- рающий (рис.10,а) или антизапирающий (рис.10.б) слой. Аналогичная картина имеет место и при преобладании на по- верхности полупроводника не электронных, а дырочных ловушек, при- чем в случае полупроводника n - типа - антизапирающим. Вследствии этого в реальных контактах металл-полупроводник высота барьера может совершенно не зависеть от работы выхода электронов из металла.

Высота барьера на свободной поверхности определяется плотностью поверхностных состояний.

Экпериментальные подтвержде- ния этого впервые были получены в 1947 году Бардиным, а теорети- ческие исследования проведены Таммом и Шокли. Высота барьера в этих условиях определяется равенством нулю полного заряда в при- поверхностном слое и на поверхностных состояниях.

При контакте полупроводника n - типа с металлом при условии высота барьера увеличивается, а число электронов на поверхности уменьшается (рис.11,а) И наоборот, при высота барьера уменьшается, а число электронов на поверхностных состояниях увеличивается (рис.11,б). Однако при большой плотности уровней на поверхности эти изменения высоты барьера будут незна- чительны ( ). Рассмотрим протекание тока через такой контакт. При наличии толстого изолирующего слоя окисла между металлом и полупроводником приложенное напряжение в основном падает на нем. Однако в выпрямляющих контактах этот диэлектрический зазор настолько тонок, что является прозрачным для электронов.

Поэтому основное сопротивление для тока представляет запирающий слой, и почти всё внешние напряжение падает на этом слое. Это означает, что скачок уровня Ферми находится именно в приконтактном слое по- лупроводника, а положение уровня Ферми на самой поверхности и в металле практически совпадают (рис.12). Так как заряд на поверхностных состояниях при протекании то- ка заметно не изменяется, то высота барьера для электронов, иду- щих из металла в полупроводник при включении внешнего напряжения, также остается постоянной.

Поэтому теория выпрямления применима к любым контактам, независимо от того, создан запирающий слой кон- тактной разностью потенциалов или зарядом, локализованных на по- верхностных состояниях. Разница лишь в том, что высота барьера в первом случае равна разности термодинамических работ выхода, а во втором определяется положением поверхностных уровней на зонной диаграмме.

Итак, в реальном выпрямляющем контакте металл-полупроводник контактная разность потенциалов падает на зазоре (слое окисла), а приложенное напряжение - на запирающем слое полупро- водника. 2.3.

– Конец работы –

Эта тема принадлежит разделу:

многослойный п/п прибор

Цель дипломной работы состояла в постановке лабораторной работы исследовательского характера для практикума по физике полупроводниковых приборов по… В В Е Д Е Н И Е Современные условия жизни требуют от студентов хорошую… Студент умеющий работать со сложными приборами и установками, самостоятельно изучать научную литературу и делать…

Если Вам нужно дополнительный материал на эту тему, или Вы не нашли то, что искали, рекомендуем воспользоваться поиском по нашей базе работ: Реальный контакт металл-полупроводник

Что будем делать с полученным материалом:

Если этот материал оказался полезным ля Вас, Вы можете сохранить его на свою страничку в социальных сетях:

Все темы данного раздела:

Идеальный контакт металл-полупроводник
Идеальный контакт металл-полупроводник. Пусть имеются образцы металла и полупроводника n - типа с плоскими поверхностями. При этом уровень Ферми в полупроводни- ке может лежать как выше, так

Неустойчивость тока в транзисторной структуре с контактом металл-полупроводник
Неустойчивость тока в транзисторной структуре с контактом металл-полупроводник. В современной твердотельной электронике используются в ка- честве активных элементов два типа контактов - контакт мет

Хотите получать на электронную почту самые свежие новости?
Education Insider Sample
Подпишитесь на Нашу рассылку
Наша политика приватности обеспечивает 100% безопасность и анонимность Ваших E-Mail
Реклама
Соответствующий теме материал
  • Похожее
  • Популярное
  • Облако тегов
  • Здесь
  • Временно
  • Пусто
Теги