欧姆接触-现代半导体物理

谢谢！
LOGO
9.5 欧姆接触
整流接触－肖特基势垒
非整流接触－欧姆接触
金属－半导体接触
{
肖特基接触的特点是接触 区的电流-电压特性是非线 性的，呈现出二极管的特 性，因而具有整流效应， 所以肖特基接触又叫整流 接触。欧姆接触的特点是 不产生明显的附加阻抗， 而且不会使半导体内部的 平衡载流子浓度产生明显 的改变。
9.5 欧wk.baidu.com接触
欧姆接触电极的选择
由于金属的功函数一般小于5eV，因此能够满足以上要求的金属-半 导体组合很少，特别是对于P型的宽禁带半导体材料而言，由于功 函数很大，因此找不到合适的金属材料与之匹配形成欧姆接触。另 外，半导体材料的功函数将随着掺杂浓度及温度变化，因此功函数 的不确定性也对选择合适的金属电极材料带来一定的难度；还有， 这种金属-半导体接触还或多或少存在少子注入的现象。因此工艺 上通常通过形成金属-半导体化合物、隧道结、半导体同型结等方 法获得线性 I-V 特性的欧姆接触。
1) 接触电阻很低：以至于不会影响器件的欧姆特性，即不会影响
器件I-V的线性关系。对于器件电阻较高的情况下（例如LED器件 等），可以允许有较大的接触电阻。但是目前随着器件小型化的
发展，要求的接触电阻要更小。
2) 热稳定性要高：包括在器件加工过程和使用过程中的热稳定性 。在热循环的作用下，欧姆接触应该保持一个比较稳定的状态，
即接触电阻的变化要小，尽可能地保持一个稳定的数值。
3) 欧姆接触的表面质量要好：且金属电极的黏附强度要高。金属 在半导体中的水平扩散和垂直扩散的深度要尽可能浅，金属表面
电阻也要足够低。
9.5 欧姆接触
金属-半导体的欧姆接触
金属-半导体之间为欧姆接 触时，金属的热电子功函 数应该等于半导体材料的 功函数，或者比N型半导体 的小（或者比P型半导体的 大），如图所示，半导体 表面为积累层。对于N型半 导体材料，电子从金属进 入N型半导体或从半导体进 入金属的势垒很小，或是 负的；同样对于P型半导体 材料，空穴从金属金土半 导体材料或从半导体材料 进入金属的势垒也很小， 或是负的。
4、如果两种材料接触处的电阻很小，而且电阻与电流方向及大小无 关，则称这种电接触为欧姆接触。
9.5 欧姆接触 形成欧姆接触的条件：
（1）金属与半导体间有低的势垒高度(Barrier Height)
（2）半导体有高浓度的杂质掺入(N ≧10EXP12 cm-3)
9.5 欧姆接触 欧姆接触的评价标准：
9.5 欧姆接触
定义：
1、当金属-半导体接触的接触区的I-V曲线是线性的，并且接触电 阻相对于半导体体电阻可以忽略不计时，则被定义为欧姆接触。 2、指金属与半导体的接触，而其接触面的电阻值远小于半导体本 身的电阻，使得组件操作时，大部分的电压降在活动区(Active region)而不在接触面。
3、不产生明显的附加阻抗，而且不会使半导体内部的平衡载流子浓 度发生显著的变化。