第3章 金屬半導(dǎo)體與異質(zhì)結(jié)課件.ppt

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1、第三章金屬半導(dǎo)體與半導(dǎo)體異質(zhì)結(jié)3.1肖特基勢(shì)壘二極管1.性質(zhì)上的特征金屬元素的功函數(shù)和半導(dǎo)體的親和能元素功函數(shù)，Ag,銀4.26Al，鋁4.28Au，金5.1Cr，鉻4.5Mo，鉬4.6Ni，鎳5.15Pd，鈀5.12Pt，鉑5.65Ti，鈦4.33W，鎢4.55半導(dǎo)體親和能Ge4.13Si4.01GaAs4.07AlAs3.5GaN4.2ZnO4.353C-SiC3.926H-SiC4.074H-SiC4.05C4.02.理想結(jié)的特性肖特基勢(shì)壘內(nèi)建電勢(shì)差Figure9.2反偏與正偏電壓下的肖特基勢(shì)壘的能帶圖3.影響肖特基勢(shì)雷

2、高度的非理想因素(1)肖特基效應(yīng)–勢(shì)壘的鏡像力降低效應(yīng)勢(shì)壘的鏡像力導(dǎo)致肖特基勢(shì)壘的降低(2)其他相關(guān)因素的影響：表面態(tài)的影響4.電流-電壓關(guān)系正偏電流與電壓的關(guān)系5.肖特基二極管與pn結(jié)二極管的比較pn結(jié)的反偏電流密度10-7A/cm2,較肖特基勢(shì)壘二極管的反向飽和漏電流小2-3個(gè)數(shù)量級(jí)。并具有較大的開啟電壓3.2金屬半導(dǎo)體的歐姆接觸1.理想的非整流接觸勢(shì)壘偏壓下的歐姆接觸金屬與p-半導(dǎo)體的歐姆接觸2.隧道效應(yīng)低摻雜濃度的半導(dǎo)體依賴于勢(shì)壘高度，熱發(fā)射為主高摻雜濃度的半導(dǎo)體依賴于摻雜濃度，隧穿為主寬帶隙半導(dǎo)體的歐姆接觸實(shí)現(xiàn)的困難

3、3.3半導(dǎo)體異質(zhì)結(jié)1.不同的半導(dǎo)體材料組成的結(jié)（1）具有不同的禁帶寬度，結(jié)能帶不連續(xù)（2）兩種材料的晶格常數(shù)匹配或接近nP結(jié)接觸前的能帶圖2.能帶圖nP結(jié)熱平衡下的能帶圖nN結(jié)熱平衡下的能帶圖3.異質(zhì)結(jié)二維電子氣異質(zhì)結(jié)二維電子氣的三角形勢(shì)阱4.異質(zhì)結(jié)的靜電平衡態(tài)內(nèi)建電勢(shì)差：真空能級(jí)兩端的電勢(shì)差，代表所有空間電荷區(qū)電勢(shì)差的總和。價(jià)帶形式導(dǎo)帶形式5.異質(zhì)結(jié)的I-V特性熱電子發(fā)射模型：（1）同質(zhì)結(jié)中電子勢(shì)壘與空穴勢(shì)壘相同，電子電流與空穴電流的相對(duì)數(shù)量級(jí)由相對(duì)雜質(zhì)能級(jí)決定。（2）異質(zhì)結(jié)中電子勢(shì)壘與空穴勢(shì)壘不同，較小的勢(shì)壘高度

4、導(dǎo)致較大的載流子電流，實(shí)際電流由一種載流子決定。（3）摻雜效應(yīng)、隧道效應(yīng)及有效質(zhì)量的變化將影響具體的I-V特性。