修改-第七章金属和半导体的接触.ppt

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,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,）。,M,N,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，,W,m,W,s,，即,E,Fm,W,m,，,接触势垒（阻挡层）,半导体一侧空穴势垒高度,金属一侧空穴的势垒高度,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。,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,0.3 V,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！,E,Fm,E,FN,E,Fm,E,FP,形成欧姆接触的方法,:,1,低势垒接触,一般金属同,P,型半导体的接触势垒都较低，,如金,P,型硅接触势垒约为,0.34 eV,，,而铂,P,型硅形成的势垒只有,0.25 eV ;,2,高复合接触,高复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 半导体表面与,MIS,结构,8.1,表面态概念,8.2,表面电场效应,8.3 MIS,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,