电子科技大学：《半导体物理》课程教学资源（PPT课件讲稿）第六篇 金属和半导体的接触

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半导体物理 编写：刘诺 独立制作：刘诺 电子科技大学 微电子与固体电子学院 微电子科学与工程系

第六篇金属和4导体的接触 1、阻挡层与反阻挡层的形成 ■2、肖特基势垒的定量特性 3、欧姆接触的特性

第六篇 金属和半导体的接触 ◼1、阻挡层与反阻挡层的形成 ◼2、肖特基势垒的定量特性 ◼3、欧姆接触的特性

犯的 功函数W、Ws与电子亲和势 0 E E E—>真空电子能级 金属功函数Wn=E0Em(1 半导体功函数W=E0-EA)(2) Ev 电子亲和势x=E-E。—)(3)

§6.1 金属-半导体接触和能带图 1、功函数Wm 、Ws与电子亲和势  Ec Ev Wm Ws EFm EFs E0 En (3) 电子亲和势  = E0 − Ec ⎯→ E0 ⎯→真空电子能级 (1) 金属功函数 Wm = E0 − EF m ⎯→ (2) 半导体功函数 Ws = E0 − EF s ⎯→

接触电 EEE 0 E E 假设金属和n型半导体相接触且Wn>W

2、接触电势差 假设金属和n型半导体相接触且 Wm  Ws  En Ws Wm Ev Ec EFm EFs E0

接触前 接触后 Eo Wm Wsn EEs E ap IgVD Ec EE E 铀势垒WmWs=q(Vms+Vs) c0-qVms 故接触电势差V W-W

接触前： 接触后： qVD EF EF Ev Ec qm xD W Ws  m EFm E0 Ec EFs Ev 接触势垒 Wm-Ws=-q（Vms+Vs）≌- qVms q W W V m s ms − 故 接触电势差 = −

带底电子向金属运动时必须越过的 势垒自高度:qVD=WmWs (1) 金属一边的电子运动到半导体一边也需要 越过的势高度:n=Wn-x-2) 接触后: 界面 C F E 电子阻挡层

导带底电子向金属运动时必须越过的 势垒的高度： qVD=Wm-Ws （1） 金属一边的电子运动到半导体一边也需要 越过的势垒高度： (2) q m = Wm −  ⎯→ qm qVD Ec EF Ev

(1)金属-n型半导体接触 (a)Wm>Ws电子阻挡层: 角前 E E E

（a） Wm>Ws 电子阻挡层: Wm Ws EFm EFs Ev Ec E0  （1）金属-n型半导体接触 3、阻挡层与反阻挡层

按触后 界面 q9 Q E F E D 电予阻挡层 边的势垒 半导体一边的势 goh=Wm-x qVD=W-W S

金属一边的势垒 半导体一边的势 垒 q  m qVD Ev xD EcEF q  m = Wm −  qVD = Wm − Ws

着着精差 mavs 电子反阻挡层 接触前 接触后:界面 电子反阻挡层 0 E EFm E Fs E F Ev E 1V=W-W

（b） Wm<Ws 电子反阻挡层: Wm Ws Ev Ec E0 EFm EFs  Ec EF Ev D Ws Wm qV = − xD

11) Ws>Wm 空穴阻挡层 接触前: Eo E EEs 穴 量

（1）Ws>Wm 空穴阻挡层: EFm EFs Ws Wm Ev Ec E0  （2）金属-p型半导体接触