Элементы квантовой, атомной и ядерной физики. Полицинский Е.В. - 101 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

ТПУ | Томск

Составители: 

Рубрика: 

101
При d = 10
–6
см и ∆
ϕ
≈1 В напряженность электрического поля
контактного слоя E =
∆
ϕ
/d ≈ 10
8
В/м. Такое контактное поле не может
сильно повлиять на структуру спектра (например, на ширину запрещен-
ной зоны, на энергию активации примесей и т. д.) и его действие сво-
дится лишь к параллельному искривлению всех энергетических уровней
полупроводника в области контакта (рис. 58, б). Так как в случае кон-
такта уровни Ферми выравниваются, а работы выхода – величины по-
стоянные, то при А
м
>А энергия электронов в контактном слое полупро-
водника больше, чем в остальном объёме. Поэтому в контактном слое
дно зоны проводимости поднимается вверх, удаляясь от уровня Ферми.
Соответственно происходит и искривление верхнего края валентной зо-
ны, а также донорного уровня.
Помимо рассмотренного выше примера возможны ещё следую-
щие три случая контакта металла с примесными полупроводниками:
a) А
м
< А, полупроводник n-типа;
б) А
м
> А, полупроводник p-типа;
в) А
м
< А, полупроводник р-типа.
Соответствующие зонные схемы показаны на рис. 59.
Рис. 59. К контакту металл-полупроводник
Если А
м
<А, то при контакте металла с полупроводником n-типа
электроны из металла переходят в полупроводник и образуют в кон-
тактном слое полупроводника отрицательный объемный заряд (рис. 59,
а). Следовательно, контактный слой полупроводника обладает повы-
шенной проводимостью, то есть не является запирающим. Рассуждая
аналогично, можно показать, что искривление энергетических уровней
по сравнению с контактом металл – полупроводник n-типа (А
м
> А) про-
исходит в обратную сторону.
При контакте металла с полупроводником р-типа запирающий
слой образуется при А
м
< А (рис. 59, в), так как в контактном слое полу-
проводника наблюдается избыток отрицательных ионов акцепторных
примесей и недостаток основных носителей тока—дырок в валентной

Страницы