Физические основы микроэлектроники, конспект лекций, страница 33

Если Фм > Фn , то после установления контакта часть электронов из полупроводника перейдет в металл. Направленный поток электронов будет иметь место до тех пор, пока уровни Ферми в обоих частях системы не займут одинаковое положение. Тогда в полупроводнике вблизи границы возникнет положительный пространственный заряд, а в металле – отрицательный. Это приведет к искривлению уровней в полупроводнике и возникновению потенциального барьера высотой Δφ0, которая равна

Δφ0 = (φм – φт ) / q                                           (4.29)

Особенностью рассматриваемого контакта является то, что проводимость металла много больше проводимости полупроводника, и, следовательно, обедненный подвижными носителями слой будет, практически весь находится в полупроводнике. Такой слой называется запирающим или выпрямляющим.

В случае же, изображенном на рис. 4.5, б, когда Фм < Фn, энергетические зоны в приграничной области искривятся вниз, эта область окажется обогащенной основными носителями заряда и она будет мало влиять на сопротивление структуры в целом.

Следовательно, подключение внешнего источника питания в том или ином направлении не приведет к существенному изменению сопротивления структуры. Это позволяет считать рассмотренный контакт невыпрямляющим. Такие контакты называют также антизапирающими.

 


Металл                     полупроводник                  Металл                             полупроводник  

 


        -                                                    εco                                +                -

      -     +                       Δφ0q                            +           -

        -     +                                                          +           - 

                                                                                        +                                                         εco

εF     0                                                   εf         εf                 0                                                                                   εf

                              Фм > Фn                                                                                               Фм < Фn

                                                                     εv0                                                                                                      εv0