第3章 金属半导体与异质结PPT课件
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19
3. 异质结二维电子气
20
写在最后
经常不断地学习,你就什么都知道。你知道得越多,你就越有力量 Study Constantly, And You Will Know Everything. The More
You Know, The More Powerful You Will Be
21
eN d
( 1 )2 2(Vbi VR)
Cห้องสมุดไป่ตู้
e x Nd
3
Figure 9.2
反偏与正偏电压下的肖特基势垒的能带图
4
3. 影响肖特基势雷高度的非理想因素 (1) 肖特基效应– 势垒的镜像力降低效应
5
势垒的镜像力导致 肖特基势垒的降低
xm
e 16 s E
eE 4 s
6
(2)其他相关因素的影响：表面态的影响
J sT A *T 2 exp(
en ) kT
A*
4 em
* n
k
2
h3
8
正偏电流与电压的关系
9
5. 肖特基二极管与pn结二极管的比较
pn结的反偏 电流密度 10-7A/cm2, 较肖特基势 垒二极管的 反向饱和漏 电流小2-3 个数量级。 并具有较大 的开启电压
10
3.2 金属半导体的欧姆接触 1. 理想的非整流接触势垒
半导体 Ge Si GaAs AlAs GaN ZnO 3C-SiC 6H-SiC 4H-SiC C
亲和能
4.13 4.01 4.07 3.5 4.2 4.35 3.92 4.07 4.05 4.0
2
2.理想结的特性 肖特基势垒
内建电势差
B0 (m ) Vbi B0 n
W
xn
[2s (Vbi VR )]1/2
Thank You
在别人的演说中思考，在自己的故事里成长
Thinking In Other People‘S Speeches，Growing Up In Your Own Story 讲师：XXXXXX XX年XX月XX日
22
第三章 金属半导体与半导体异质结
1
3.1 肖特基势垒二极管 1. 性质上的特征
金属元素的功函数和半导体的亲和能
元素 Ag, 银 Al，铝 Au，金 Cr，铬 Mo，钼 Ni，镍 Pd，钯 Pt，铂 Ti，钛 W，钨
功函数，
4.26 4.28 5.1 4.5 4.6 5.15 5.12 5.65 4.33 4.55
7
4. 电流-电压关系
J s m
e
E
' c
v
x
dn
dn
4
(2
m
* n
)3/2
h3
E E c exp[
( E E F ) ]dE kT
J J s m J m s
[ A *T 2 exp( e n )][exp( eV a ) 1 ]
kT
kT
J sT [exp(
eV a ) 1 ] kT
高掺杂浓度的半导体 依赖于掺杂浓度，隧穿为主
2 R c exp[
s
m
* n
•
Bn ] Nd
15
3.3 半导体异质结
1. 不同的半导体材料组成的结 （1）具有不同的禁带宽度，结能带不连续 （2）两种材料的晶格常数匹配或接近
16
2. 能带图 nP结接触前的能带图
17
nP结热平衡下的能带图
18
nN结热平衡下的能带图
11
偏压下的欧姆接触
12
金属与p-半导体的欧姆接触
13
2. 隧道效应
14
宽带隙半导体的欧姆接触实现的困难
低掺杂浓度的半导体 依赖于势垒高度，热发射为主
J [ A *T 2 exp( e n )][exp( kT
( kT ) exp( e Bn )
Rc
e
kT
A *T 2
eV a ) 1] kT
3. 异质结二维电子气
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写在最后
经常不断地学习,你就什么都知道。你知道得越多,你就越有力量 Study Constantly, And You Will Know Everything. The More
You Know, The More Powerful You Will Be
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eN d
( 1 )2 2(Vbi VR)
Cห้องสมุดไป่ตู้
e x Nd
3
Figure 9.2
反偏与正偏电压下的肖特基势垒的能带图
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3. 影响肖特基势雷高度的非理想因素 (1) 肖特基效应– 势垒的镜像力降低效应
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势垒的镜像力导致 肖特基势垒的降低
xm
e 16 s E
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6
(2)其他相关因素的影响：表面态的影响
J sT A *T 2 exp(
en ) kT
A*
4 em
* n
k
2
h3
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正偏电流与电压的关系
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5. 肖特基二极管与pn结二极管的比较
pn结的反偏 电流密度 10-7A/cm2, 较肖特基势 垒二极管的 反向饱和漏 电流小2-3 个数量级。 并具有较大 的开启电压
10
3.2 金属半导体的欧姆接触 1. 理想的非整流接触势垒
半导体 Ge Si GaAs AlAs GaN ZnO 3C-SiC 6H-SiC 4H-SiC C
亲和能
4.13 4.01 4.07 3.5 4.2 4.35 3.92 4.07 4.05 4.0
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2.理想结的特性 肖特基势垒
内建电势差
B0 (m ) Vbi B0 n
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[2s (Vbi VR )]1/2
Thank You
在别人的演说中思考，在自己的故事里成长
Thinking In Other People‘S Speeches，Growing Up In Your Own Story 讲师：XXXXXX XX年XX月XX日
22
第三章 金属半导体与半导体异质结
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3.1 肖特基势垒二极管 1. 性质上的特征
金属元素的功函数和半导体的亲和能
元素 Ag, 银 Al，铝 Au，金 Cr，铬 Mo，钼 Ni，镍 Pd，钯 Pt，铂 Ti，钛 W，钨
功函数，
4.26 4.28 5.1 4.5 4.6 5.15 5.12 5.65 4.33 4.55
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4. 电流-电压关系
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kT
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eV a ) 1 ] kT
高掺杂浓度的半导体 依赖于掺杂浓度，隧穿为主
2 R c exp[
s
m
* n
•
Bn ] Nd
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3.3 半导体异质结
1. 不同的半导体材料组成的结 （1）具有不同的禁带宽度，结能带不连续 （2）两种材料的晶格常数匹配或接近
16
2. 能带图 nP结接触前的能带图
17
nP结热平衡下的能带图
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nN结热平衡下的能带图
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偏压下的欧姆接触
12
金属与p-半导体的欧姆接触
13
2. 隧道效应
14
宽带隙半导体的欧姆接触实现的困难
低掺杂浓度的半导体 依赖于势垒高度，热发射为主
J [ A *T 2 exp( e n )][exp( kT
( kT ) exp( e Bn )
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