Электрохимия полупроводников. Батенков В.А. - 113 стр.

                            i, А/см2                             lg i (А/см2)
                        10–1 – a                                 –1 –
                             –      a*                                                                2
                           –3
                        10 –                                     –2 –
                              –
                          –5
  –U, В                 10 –                               b     –3 –
  101   100            10–1 –                              c
                                                                 –4 –
                                     –1          0          1
                             – 10             10         10                       3     1         4
   c                         – 10–5                     U, В –5 –
                             –
                             – 10–3                              –6 –

                   b    – 10–1                                   –7
                  а* а –i, А/см2                                      0     0.1       0.2   0.3       0.4 U, В
           Рис. 3.5. Вид ВАХ для разных структур контактов и форм его барьера.
   Обозначения кривых а, b, c соответствуют структурам и барьерам а, b, c рисунка 3.4.
   Вид контакта: а - а – омический, а* - а* – плохой омический, b - b – выпрямляющий,
        с - с – плохой выпрямляющий контакт (большое сопротивление оксида).
 Численные значения ВАХ b - b отвечают контакту Ni – GaAs n-типа (n ≈ 1016 см-3) [30]

   Рис. 3.6. Влияние термообработки на прямые ветви ВАХ контакта Ni – n-GaAs.
   1, 2 – до термообработки; 3 – после термообработки (610 К, 5 мин); 4 – толстый оксид

      Наоборот, непосредственный контакт металла с полупроводником ведёт к его омиза-
ции, например, после термообработки контактов, когда металл восстанавливает слой оксида
[22] (рис 3.4 и 3.5, случай а, а также рис. 3.6 (наши данные)). Это же демонстрирует способ
изготовления омического контакта с малым сопротивлением к малолегированному фосфиду
галлия n-типа (n = 7⋅1016 см–3): шлифование полупроводника под слоем жидкого металла, ко-
торый взаимодействует с поверхностью GaP в процессе снятия поверхностного оксида [37].
Попытки получить хороший омический контакт к малолегированному n-GaP, используя дру-
гие методы (химическое осаждение, наплавление, отжиг), были неудачны.
      В физике для объяснения такой трансформации параметров контактов МП оперируют
поверхностными электронными состояниями, хотя их природа остаётся неясной.

       3.6.3. Природа униполярной проводимости контакта МП
     Анализ и обобщение литературных и наших экспериментальных данных по ВАХ кон-
тактов МП приводит к выводу: определяющую роль в механизме униполярной проводимо-
сти играет вероятность перехода электрона через фазовую границу из металла в полупро-
водник n-типа. Это также характерно для электродных процессов, контролируемых электро-
химической стадией. Сопоставление зависимости тока от напряжения U в обоих направлениях
для лучших диодов, полученных электроосаждением металла (никеля) на травленный и про-
мытый горячим бидистиллятом невырожденный арсенид галлия n-типа, показывает, что она
описывается уравнением электрохимической кинетики [30]:
       i = i l o (e αUF/RT – e –(1– α)U/RT ) = i l o e αUF/RT (1 – e –UF/RT ),                            (3.19)
где α – коэффициент (вероятность) перехода электрона из металла в полупроводник при
анодной поляризации (для n-типа – это обратное направление).
                                                          113