physics of semiconductors-chapter 6

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1、編寫：劉諾副教授半半制作：劉諾副教授動畫：劉諾，陳洪彬，趙翔，韓勁松Email:liunuo2002@yahoo.com.cn電子科技大學導導微電子與固體電子學院微電子科學與工程系體體物物理理第七章第七章金屬和半導體的接觸金屬和半導體的接觸ContactbetweenMetalandSemiconductorContactbetweenMetalandSemiconductor?重點?1、阻擋層與反阻擋層的形成?2、肖特基勢壘的定量特性?3、歐姆接觸的特性§§7.17.1金屬金屬--半導體接觸和

2、能帶圖半導體接觸和能帶圖ContactbetweenMetalandSemiconductorandBandDiagramContactbetweenMetalandSemiconductorandBandDiagram重點重點?功函數(shù)?電子親和勢?接觸電勢勢壘?阻擋層與反阻擋層ContactbetweenMetalandSemiconductorandBandDiagram11、功函數(shù)、功函數(shù)WWWW與電子親和勢與電子親和勢mm、、E0ssχWsWmEcEnEFsEFmE??→真空電子能級0金

3、屬功函數(shù)W=E?E??→(1)m0Fm半導體功函數(shù)W=E?E??→(2)s0FsE()v電子親和勢χ=E?E??→30cContactbetweenMetalandSemiconductorandBandDiagram半導體導帶底的電子逸出體外所需的最小能量??→χE0又E=E?EχncFWs所以W=E?EEs0FcEnEFs=(E?E)+(E?E)0ccF=χ+EnContactbetweenMetalandSemiconductorandBandDiagram22、、接觸電勢差接觸電勢差E0

4、χWsWmEEcnEFsEFmEv假設(shè)金屬和n型半導體相接觸且W>WmsContactbetweenMetalandSemiconductorandBandDiagram接觸勢壘：接觸勢壘：WWmm--WWss==--qq（（VVmsms+V+Vss））≌-qVmsW?Wms故接觸電勢差V=?msqContactbetweenMetalandSemiconductorandBandDiagram導帶底電子向金屬運動時必須越過的導帶底電子向金屬運動時必須越過的勢壘的高度：勢壘的高度：qVqVD=W

5、=Wm--WWs（（11））金屬一邊的電子運動到半導體一邊也需要金屬一邊的電子運動到半導體一邊也需要越過的勢壘高度：越過的勢壘高度：qφ=W?χ??→(2)mmqφqVDEmcEFEvContactbetweenMetalandSemiconductorandBandDiagram33、阻擋層與反阻擋層、阻擋層與反阻擋層()1金屬?n型半導體接觸?(a)電子阻擋層?W>W時ms?()b電子反阻擋層?WW時ms?()b空穴阻擋層?W<

6、W時?msContactbetweenMetalandSemiconductorandBandDiagram（（11）金屬）金屬--nn型半導體接觸型半導體接觸?()a電子阻擋層?W>W時ms?()b電子反阻擋層?WW>Wss電子阻擋層電子阻擋層::E0WsχWmEcEFsEFmEvContactbetweenMetalandSemiconductorandBand

7、DiagramEFSEFContactbetweenMetalandSemiconductorandBandDiagramqφmqVDEcEFEvxD金屬一邊的勢壘半導體一邊的勢壘qφ=W?χqV=W?WmmDmsContactbetweenMetalandSemiconductorandBandDiagram（（bb））WWmm

8、amEcEFEvqV=W?WDsmxDContactbetweenMetalandSemiconductorandBandDiagram（（22）金屬）金屬--pp型半導體接觸型半導體接觸?()a空穴反阻擋層?W>W時ms?()b空穴阻擋層?WW>Wmm空穴阻擋層空穴阻擋層::E0WmχEFmEcWsEFsEvContactbetweenMetalandSemico