Физические основы электроники. Глазачев А.В - 22 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

ТПУ | Томск

Составители: 

Рубрика: 

А.В. Глазачев, В.П. Петрович. Физические основы электроники. Конспект лекций
22
(
)
q
АA
пм
конт
-
=j . (1.21)
Переходный слой, в котором существует контактное электрическое поле при контакте «металл –
полупроводник», называется переходом Шоттки, по имени немецкого ученого В. Шоттки, который
первый получил основные математические соотношения для электрических характеристик таких пере-
ходов.
Контактное электрическое поле на переходе Шоттки сосредоточено практически в полупровод-
нике, так как концентрация носителей заряда в металле значительно больше концентрации носителей
заряда в полупроводнике. Перераспределение электронов в металле происходит в очень тонком слое,
сравнимом с межатомным расстоянием.
В зависимости от типа электропроводности полупроводника и соотношения работ выхода в кри-
сталле может возникать обеднённый, инверсный или обогащённый слой носителями электрических
зарядов.
1.
пм
АA
<
, полупроводник n-типа (рис. 1.23, а). В данном случае будет преобладать выход элек-
тронов из металла (
M
) в полупроводник, поэтому в слое полупроводника около границы раздела на-
капливаются ос-
новные носители
(электроны), и этот
слой становится
обогащенным, т.е.
имеющим повы-
шенную концен-
трацию электронов.
Сопротивление
этого слоя будет
малым при любой
полярности прило-
женного напряжения, и, следовательно, такой переход не обладает выпрямляющим свойством. Его
иначе называют невыпрямляющим переходом.
2.
мп
АA
<
, полупроводник p-типа (рис. 1.23, б). В этом случае будет преобладать выход элек-
тронов из полупроводника в металл, при этом в приграничном слое также образуется область, обога-
щенная основными носителями заряда (дырками), имеющая малое сопротивление. Такой переход так-
же не обладает выпрямляющим свойством.
3.
пм
АA
>
, полупроводник n-типа (рис. 1.24, а). При таких условиях электроны будут перехо-
дить главным образом из полупроводника в металл и в приграничном слое полупроводника образуется
область, обедненная основными носителями заряда и имеющая большое сопротивление. Здесь создает-
ся сравнительно высокий потенциальный барьер, высота которого будет существенно зависеть от по-
лярности прило-
женного напря-
жения. Если
мп
АA
>>
, то
возможно обра-
зование инверс-
ного слоя (p-
типа). Такой
контакт обладает
выпрямляющим
свойством.
4.
мп
АA
>
, полупроводник p-типа (рис. 1.24, б). Контакт, образованный при таких условиях об-
ладает выпрямляющим свойством, как и предыдущий.
Отличительной особенностью контакта «металл – полупроводник» является то, что в отличие
от обычного p–n-перехода здесь высота потенциального барьера для электронов и дырок разная.
В результате такие контакты могут быть при определенных условиях неинжектирующими, т.е.
при протекании прямого тока через контакт в полупроводниковую область не будут инжектироваться
n
p
M
п
м
AA
<
м
п
AA
<
Рис. 1.23. Контакт «металл – полупроводник», не обладающий выпрямляющим свойством
M
M
n
p
м
п
АA
>
п
м
АA
>
Рис. 1.24. Контакт «металл – полупроводник», обладающий выпрямляющим свойством

Страницы