第四章 金属-半导体结4-1. 一硅肖脱基势垒二极管有0.01 cm的接触面积半导体中施主浓度为10 cm设计算 (a)耗尽层厚度(b)势垒电容(c)在表面处的电场 解:(a) 耗尽层厚度为势垒电容为 (c) ( 在 则上式为表面处电场即时 4-2. (a)从示于图4-3的GaAs肖脱基二极管电容-电压曲线求出它的施主浓度自建
第六章 金属-氧化物-半导体场效应晶体管6-1.绘出在偏压条件下结构中对应载流子积累耗尽以及强反型的能带和电荷分布的示意图采用N型衬底并忽略表面态和功函数的影响解:N型衬底S(1)载流子积累()(2)载流子耗尽层()(3)载流子强反型() M能带 6-2.推导出体电荷表面电势以及表面电场的表达式说明在强反型时他们如何依赖于衬底的掺杂浓度在至 范围内画出体电荷表面电势及电场与的关系解:1)
??? ?? ??? ????? ??? ???? ??????? ???? ???? ????? ??第四章 金属—半导体结 引言金属—半导体形成的冶金学接触叫做金属—半导体结(M-S结)或金属-半导体接 触把须状的金属触针压在半导体晶体上或者在高真空下向半导体表面上蒸镀大面积的金属薄膜都可以实现金属—半导体结前者称为点接触后者则相对地叫做面接触金属—半导体接触出现两
第六章 金属半导体接触和异质结习题1. 画出由p型半导体和金属构成的肖特基势垒在施加正想和反向电压的能带图分别标出扩散流漂移流肖特基热电子电流的方向和相对大小2. 设金属与半导体是理想的肖特基接触即肖特基模型适用在以下两种情形下:(a)金属和半导体直接接触(b)相距较远通过一很细的导线连接试分析并用图示意指出MS接触形成的接触电势差在热平衡时的分布情形3. 试分析说明金属-n型半导体肖特基势垒在正
金屬半導體接面相接時費米能階要相等而且真空能階要連續以金屬與n型半導體為例:電子由半導體流向金屬半導體區留下正的施體離子形成空乏區()順向為正逆向為負以1c2對偏壓作圖為一斜直線由斜率可求得摻雜濃度:假設界面態階界面態階密度為定值為Dit(statescm2-eV):考慮兩個特殊狀況:情況一:Dit??可得情況二: Dit??0可得故n型矽為110p型矽為32 n型砷化鎵為8p型砷化鎵為74熱離子
??半导体一边的势垒高度Wm<Ws?-Wm(a) p型阻挡层(Wm<Ws) (b) p型反阻挡层(Wm>Ws)阻挡层表面态分施主表面态和受主表面态在半导体表面禁带中形成一定的分布存在一个距价带顶为 q?0 的能级q?0q?0Wm?电子从半导体流向金属?这些电子由受主表面态提供?平衡时费米能级达同一水平表面受主态密度很高的n型半导体与金属接触能带图§8.2 金属半导体接触(阻挡层) 整流理论(
(5-4)(5-7)(5-12)巴丁用高密度表面态模型解释了这种与金属功函数几乎无关的肖特基势垒故称为巴丁模型 巴丁模型:共价键半导体表面存在大量的表面态这些表面态来源于表面晶格周期排列中断造成的悬挂键(这称为本征表面态)和吸附的外来原子(称为非本征表面态)从这种半导体表面流到金属的电子主要来自表面态因此接触势垒与金属种类无关由于离子健较强的半导体的表面不存在悬挂键引起的本征表面态故它的势垒高度服
单击此处编辑母版标题样式单击此处编辑母版文本样式第二级第三级第四级第五级单击此处编辑母版标题样式单击此处编辑母版文本样式第二级第三级第四级第五级单击此处编辑母版标题样式单击此处编辑母版文本样式第二级第三级第四级第五级半导体制造工艺——表面金属化杨谦金属化6.3.1.金属淀积的方法6.3.2.蒸发 6.3.2.1 原理 6.3.2.2 优缺点 6.3.2.
单击此处编辑母版标题样式??单击此处编辑母版文本样式第二级第三级第四级第五级第 六 章 金 属 和 半 导 体 的 接 触Metal-Semiconductor ContactBy Prof. Dr. Jun ZhuUESTC1金属与半导体形成的肖持基接触和欧姆接触阻挡层与反阻挡层的形成2肖特基接触的电流—电压特性——扩散理论和热电子发射理论即肖特基势垒的定量特性(详细阐述)3欧姆接触的特性主
玻耳兹曼方程 半导体处热平衡状态(无外场作用温度均匀)据费米分布能级E(k)被电子占据概率为:对非简并导体玻耳兹曼方程图给出锗和硅的平均漂移速度 与电场强度E的关系低场1mn d2 Ed2 k
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