第八章金属半导体接触.ppt

文档介绍：第八章金属和半导体的接触
§ 金属半导体接触及能级图
1. 金属和半导体的功函数
金属中的电子绝大多数所处的能级都低于体外能级。
金属功函数的定义: 真空中静止电子的能量 E0 与金属的 EF 能量之差,即
上式表示一个起始能量等于费米能级的电子,由金属内部逸出到真空中所需要的最小值。
金属中的电子势阱
EF
Wm 越大, 金属对电子的束缚越强
在半导体中,导带底 EC 和价带顶 EV
一般都比 E0 低几个电子伏特。
半导体功函数的定义: 真空中静止电子的能量 E0 与半导体的 EF 能量之差,即
Ws 与杂质浓度有关
E0
EC
EF
EV

Ws
电子的亲合能

Ev

Ws
(a) 接触前
半导体的功函数又写为
D

(b)间隙很大(D>原子间距)
金属表面负电
半导体表面正电
Vm: 金属的电势
Vs: 半导体的电势
平衡时, 无电子的净流动. 相对于(EF)m, 半导体的(EF)s下降了
接触电势差:
金属和半导体接触而产生的电势差 Vms.

(c)紧密接触
半导体表面有空间
电荷区
空间电荷区内有电场
电场造成能带弯曲
E
+
_
因表面势 Vs < 0
能带向上弯曲
qVD
接触电势差一部分降落在空间电荷区, 另一
部分降落在金属和半导体表面之间
若D原子间距, 电子可自由穿过间隙, Vms0,
则接触电势差大部分降落在空间电荷区
(d)忽略间隙
qVD
半导体一边的势垒高度
金属一边的势垒高度