第七章金属和半导体的接触主要内容一、功函数2.半导体的功函数WsP型半导体：设想有一块金属和一块N型半导体，并假定金属的功函数大于半导体的功函数，即：接触前：半导体中的电子紧密接触：忽略间隙中的电势差时的极限情形金属与P型半导体接触时，若Wm>Ws，能带向上弯曲，形成P型反阻挡层。三.表面态对接触势垒的影响2.表面态的类型3.表面态对接触势垒的影响半导体存在高密度表面态时小结§7.2金属和半导体接触整流理论2.加正向电压V>03.加反向电压V<0阻挡层的I/V特性P型半导体n型和p型阻挡层的作用1.扩散理论耗尽区:杂质全电离，电荷由杂质电离形成。电场仅存在空间电荷区。方向指向半导体表面。泊松方程：势垒中的电场V>0,势垒宽度xd随V增加而减小，半导体侧势垒降低。V<0，势垒宽度xd随V增加而增加，半导体侧势垒升高这种依赖于外加电压的势垒，称为肖特基势垒。流过势垒的电流密度：同乘以利用边界条件：积分，得到：2.热电子发射理论单位时间入射到单位面积上的电子数为：nVth/4，平衡时，由半→金的热电子发射电流密度与金→半都为：当V>0时，界面处半导体侧势垒高度降低,电子浓度:令3.两个理论模型的比较三.理论模型与实测结果的偏差（影响因素）镜像力引起的势垒降低，并随反向电压的增加而增大。从而使反向电流增加。2.隧道效应的影响四.肖特基势垒二极管§7.3少数载流子的注入和欧姆接触当正向电压较小时，电场较小，漂移电流较小，J扩>J漂多子扩散电流远高于少子扩散电流，通常忽略少子扩散电流。正向电流为多子扩散电流。对n型阻挡层，小注入时：2、欧姆接触3）欧姆接触的制备方法（2）利用隧道效应——半导体表面高掺杂。高掺杂时,接触电阻低、中等掺杂时，对势垒接触，电流适于热电子发射理论，接触电阻：形成欧姆接触的方法小结热电子发射理论I/V特性耗尽层宽度：基本概念基本理论阻挡层的整流理论作业课堂思考题习题课例3NA=1017/cm3的p型锗，室温下功函数为多少？，不考虑表面态的影响，它分别和Al、Au、Pt接触时形成阻挡层还是反阻挡层？锗的电子亲和能为4.13eV。设WAl=4.18eV,WAu=5.20eV,WPt=5.43eV.例4有n型硅与某一金属形成肖特基二极管，已知其接触后半导体一侧的势垒高度为0.50eV，ND=1015/cm3，Nc=2.8×1019/cm3电子亲和能为4.05eV，Lp=10μm，Dp=150cm2/s，ni=1.5×1010/cm3A*=252（cm2.K）2室温T下，求（1）加0.5V正向偏压后，计算室温下注入少子的电流密度，（2）计算金属的功函数，（3）用热电子发射理论计算总的电子电流密度，（4）计算少子注入比。例5ND=1016/cm3的n型锗，与金属制成肖特基二极管。已知Vd=0.4V。求加上0.3V电压时的正向电流密度。