금속과 반도체의 접촉은 쇼트키 또는 옴 거동을 갖는 접합을 형성할 수 있습니다.
쇼트키 장벽
쇼트키 장벽은 일함수(Φ_m)를 갖는 금속이 다른 일함수(Φ_s)를 갖는 반도체와 접촉할 때 발생합니다. 처음에는 금속과 반도체의 페르미 준위가 평형을 이룰 때까지 전자가 이동합니다. 예를 들어, Φ_m > Φ_s이면 반도체 페르미 레벨은 접촉 전 금속의 페르미 레벨보다 높습니다. 페르미 준위를 정렬하려면 반도체의 정전기 전위를 높여야 하며, 이로 인해 보상되지 않은 도너 이온의 양전하가 금속의 음전하와 균형을 이루는 공핍 영역이 발생합니다. 반도체의 공핍 폭은 p-n 접합의 공핍 폭과 유사하게 계산할 수 있습니다.
평형 접촉 전위(V_o)는 반도체 전도대에서 금속으로 전자가 추가로 확산되는 것을 방지합니다. 이 전위는 일함수 전위(Φ_m - Φ_s)의 차이입니다. 금속에서 반도체 전도대로 전자를 주입하기 위한 전위 장벽 높이(Φ_B)는 Φ_m - χ로 지정됩니다. 여기서 χ는 전자 친화도입니다.
저항 접점
집적 회로와 같은 많은 응용 분야에서는 양쪽 바이어스 방향에서 선형 I-V 특성을 갖는 오믹 금속-반도체 접점을 갖는 것이 중요합니다. 옴 접촉은 페르미 준위를 정렬하기 위해 반도체에 유도된 전하가 다수 캐리어에 의해 제공될 때 형성됩니다. 예를 들어, Φ_m < Φ_s인 n형 반도체에서는 전자가 금속에서 반도체로 이동하여 페르미 준위를 정렬하여 반도체의 전자 에너지를 높입니다. 이로 인해 전자 흐름에 대한 작은 장벽이 생기고 작은 전압으로 쉽게 극복됩니다. 마찬가지로, Φ_m > Φ_s인 p형 반도체의 경우 접합을 가로지르는 정공 흐름이 촉진되어 저항이 최소화되고 신호 정류가 발생하지 않습니다.
장에서 10:
Now Playing
Basics of Semiconductors
252 Views
Basics of Semiconductors
605 Views
Basics of Semiconductors
494 Views
Basics of Semiconductors
450 Views
Basics of Semiconductors
463 Views
Basics of Semiconductors
358 Views
Basics of Semiconductors
417 Views
Basics of Semiconductors
365 Views
Basics of Semiconductors
178 Views
Basics of Semiconductors
412 Views
Basics of Semiconductors
203 Views
Copyright © 2025 MyJoVE Corporation. 판권 소유