(Schottky contact)是指金属与相打仗时,在界面处半导体的能带曲折,构成一个势垒,称为。这个势垒能够操纵电子的固定,从而完成的整流和调制。因为功函数差致使界面处构成势垒,使得电流电压瓜葛呈非线性。
金属与打仗时,若Wm>Ws,半导体外貌构成外貌势垒。在势垒区,空间电荷主要由电离檀越构成,电子浓度比体内小得多,是一个高阻地区,称为阻挡层。界面处的势垒平日称为肖特基势垒。
欧姆打仗(Ohmic contact)则是指金属与半导体打仗时,打仗面的很小,电流电压瓜葛呈线性,不发生显然的附加。在欧姆打仗中,金属与半导体之间没有构成显然的势垒,电子能够自由地经由过程金属和半导体。
反阻挡层打仗(欧姆打仗)
若Wm<Ws,金属与N型半导体打仗时,电子将从金属流向半导体,在半导体外貌构成付的空间电荷区,电场偏向由外貌指向体内,Vs>0,能带向下曲折。这里电子浓度比体内大得多,因而是一个高导电的地区,称之为反阻挡层。
肖特基打仗的构成机理是什么?
肖特基打仗的构成机理首要触及如下几个方面:
费米能级钉扎:当金属与半导体打仗时,因为能带布局的差别,电子会从能量较高的半导体流向能量较低的金属。在半导体中留下正电中央,这类征象类似于pn结中的情形。费米能级的钉扎是肖特基势垒构成的首要缘故原由,而费米能级钉扎则源于界面新相的构成或界面极化键的存在。
界面层的影响:金属与半导体之间的界面层会影响肖特基势垒的高度(SBH)。界面层的存在使得SBH对功函数的依附削弱,而且SBH与外加偏压无关
多种要素的影响:除了费米能级钉扎和界面层外,其余要素如界面晶向、原子布局、化学键和布局不完整性等也会致使SBH的空间不均匀。
电荷固定:肖特基势垒的变迁与界面电荷固定亲近相干。跟着层间距的增添,界面电荷转移愈来愈弱,致使费米能级向上平移,从而影响肖特基势垒的范例(由p型打仗向n型改变)。
肖特基打仗的构成机理首要包孕费米能级钉扎、界面层的影响以及多种要素的综合感化。
欧姆打仗在分歧资料之间的体现有何差别?
欧姆打仗在分歧资料之间的体现存在显著差别,首要体现在打仗、金属抉择和退火前提等方面。
金属与半导体的欧姆打仗:
在金属Al和Ni与Si衬底上内涵成长的p型Ge和n型Ge资料之间,欧姆打仗的比打仗电阻率较高,这限制了Si基Ge器件的功能。
关于p-资料,因为难以取得高空穴浓度的p-GaN和贫乏适宜的金属系统,很难完成低比打仗电阻率的欧姆打仗。另外,分歧厚度的Ni在分歧退火温度和氛围下对p-GaN的欧姆打仗功能也有影响。
隙半导体的欧姆打仗:
在AlGaN、GaN等宽带隙半导体上制备低电阻的欧姆打仗较为艰苦,由于这些资料的带隙较窄,平日需求优化退火工艺来改良打仗功能。能够参考文章GaN的欧姆打仗试验
()的欧姆打仗:
SiC材估中p型杂质的离化能比n型杂质的离化能高,优质的p型SiC欧姆打仗更难于构成。传统Al基金属系统和非传统Al基金属系统在p型SiC资料上构成欧姆打仗的研讨注解,抉择适宜的金属和优化退火前提是关头。
其余资料的欧姆打仗:
与金属的欧姆打仗研讨表现,载流子从金属进入石墨烯的进程庞杂,且难以思量半导体资料的影响。
分歧资料之间的欧姆打仗体现差别首要体现在打仗电阻率、金属抉择和退火前提等方面。
若何丈量和计较肖特基势垒和欧姆打仗的特点?
丈量和计较肖特基势垒和欧姆打仗的特点能够经由过程如下几种要领:
热激活法:
热激活法能够用来测定的质量因子n和串连电阻R。精确丈量的前提包孕查抄肖特基势垒二极管的伏安特点
通过热激活法还能够测定理查逊常数A和肖特基势垒高度qφb。
电流-电压(IV)特点曲线:
经由过程IV特点曲线能够肯定平带势垒高度,进而计算出肖特基势垒高度。
试验中,将电流作为非线性函数举行拟合,能够失掉异常靠近实践情形的势垒高度。
(CV法):
CV法是一种经常使用的方法来测定肖特基势垒高度。经由过程CV曲线,能够界说势垒高度的一个简略表达式:ϕbc=nϕb0-(n-1)(ϕs+V2),此中ϕb0是平带势垒高度,ϕs是外貌态势垒高度,V2是施加电压。
原子分辩要领:
这类要领基于原子特定的部份态密度(pdos)计较,进一步完成了与丈量同等的无效肖特基势垒高度(sbh)的计较。这类要领能够用于研讨金属-半导体处sbh的变迁。
欧姆打仗电阻率的丈量和计较:
丈量和计较金属-半导体欧姆打仗电阻率的要领包孕矩形传输线模子、圆点传输线模子和多圆环传输线模子等。
圆形普通会比矩形传输线模子正确一些。
肖特基打仗与欧姆打仗在当代电子设置装备摆设中的使用有哪些差别和联络?
肖特基打仗与欧姆打仗在当代中的使用有显著的差别和联络。
从界说上看,肖特基打仗是指金属和半导体资料相打仗时,在界面处半导体的能带曲折,构成肖特基势垒,致使大的界面电阻。这类打仗拥有整流特点,即电流只能在一个偏向上固定。相同,欧姆打仗是指在打仗处没有或唯一异常小的势垒,使得载流子能够自在固定,从而完成低电阻的导径。欧姆打仗的现实状况是电阻越小越好,如许大部分会出现在举止区而不是接触面。
在实践使用中,这两种打仗体式格局的使用场景也有所分歧。肖特基打仗因为其整流特点,常用于需求单向导电的场所,如二极管和。而欧姆打仗则普遍应用于需要高导电性的场所,如的源极和漏极之间的连贯。
另外,肖特基打仗和欧姆打仗之间存在必定的联络。比方,在某些二维材估中,很难构成固有的欧姆打仗,是以研究者经常接纳肖特基打仗作为替换计划。同时,经由过程调控资料的费米能级地位,能够实现从肖特基打仗向欧姆打仗的过渡。
总之,肖特基打仗和欧姆打仗在当代电子设置装备摆设中各有其怪异的使用场景和上风。肖特基打仗适用于需求整流特点的场所,而欧姆打仗则适用于需要高导电性的场所。
肖特基打仗和欧姆打仗对电路设想有哪些详细影响?
肖特基打仗和欧姆打仗对有显著的分歧影响。
肖特基打仗:
电流输运机理:肖特基打仗的电流输运首要经由过程热电子发射(thermionic emission, TE)和热电子场发射(thermoelectric field emission, TFE)机制举行。这些机制在光伏器件、高速和微波手艺等畛域中异常首要。
势垒高度:肖特基打仗的势垒高度对地道电流的巨细有首要影响。分歧的金属功函数会影响器件的伏安特点,比方功函数增添会致使漏极电流减小。
间接隧穿效应:在低温、高频、大功率等使用中,肖特基打仗的间接隧穿效应会显著影响器件功能。
资料抉择:分歧资料的肖特基打仗特点也有所分歧,比方Cu与IGZO的肖特基打仗特点会随AlOx隧穿层厚度变迁而变迁。
欧姆打仗:
电阻率:欧姆打仗的电阻率是设想中的一个关头参数。比方,在SiC 设想中,N型欧姆打仗电阻率低于1E-4mOhm·cm时,能够设想较窄的源极区而不增添器件。
退火温度:退火温度对欧姆打仗功能有首要影响。温度太高或太低都市致使电阻率的增添和电流的减小。
电压降:欧姆打仗的电压降远小于器件任何感化区的电压降,其电流-电压特点在正反两个偏向偏置下都呈线性,这类异常小的电压降的存在,对特点的影响普通能够疏忽。

