Аэрокосмические фотоприемные устройства в видимом и инфракрасном диапазонах. Формозов Б.Н. - 24 стр.

UptoLike

Составители: 

24
3.4. Приемники с барьером Шоттки
В 1938 г. Шоттки высказал предположение, что потенциальный ба-
рьер создается неподвижным пространственным зарядом в полупро-
воднике, а не за счет возникновения между металлом и полупроводни-
ком промежуточного химического слоя.
На рис. 3.5 показаны энергетические диаграммы для идеально-
го контакт а металла с полупроводником n-типа без поверхностных
состояний.
На рис. 3.5: 1металл и полупроводник n-типа не соединены и не
находятся в термодинамическом равновесии. Если их электрически со-
единить, то из полупроводника в металл перетечет некоторый заряд и
установит ся термодинамическое равнове сие. При этом уровни Ферми
в обоих материалах сравняются, т. е. E
F
в полупроводнике понизится
относительно E
F
мета лла на величину, равную разно сти соответствую-
щих работ выхода (разность между E
F
и уровнем электрона в вакууме).
Для металлаэто qϕ
m
()
в В ,
m
ϕ
а в полупроводнике она равна
()
n
qVχ+ , где
q
χ
электронное сродство, т. е. разность между энерги-
ей для зоны проводимости E
с
и уровнем электрона в вакууме, а qV
n
положения уровня Ферми в запрещенной зоне полупроводника. Разность
qϕq(ϕ + V
n
) – контактная разность потенциалов (рис. 3.5, 2).
По мере уменьшения δ отрицательный заряд на поверхности метал-
ла увеличивается. При этом в полупроводнике образуется равный ему
положительный заряд (рис. 3.5, 3). Вследствие относительно низкой кон-
центрации носителей этот положительный заряд распределен в некото-
рой области вблизи поверхности полупроводника.
qϕ
m
qV
n
q ϕ
Bn
qχ
E
c
E
F
n E
V
1
qϕ
m
E
c
n E
V
δ
2
qϕ
m
E
F
3
E
c
qχ
q χ
E
F
n E
V
q ϕ
Bn
q ϕ
Bn
=q(ϕ
m
χ)
E
c
E
F
n E
V
W
qV
bi
4
Рис. 3.5