今天,我想和大家分享一下欧姆接触和肖特基接触(简称欧姆接触)的区别。以下是这个问题的总结。让我们来看看。
肖特基的一些定义
肖特基势垒是指具有整流特性的金属-半导体接触,就像二极管具有整流特性一样。它是形成在金属-半导体边界上的整流区。
肖特基势垒是指具有高势垒高度(即φ BN或Bp kT)和比导带或价带低的掺杂浓度的金属-半导体接触(石民,半导体器件的物理和技术,第二版,7.1.2)。
肖特基二极管以其发明者肖特基博士的名字命名,SBD是肖特基二极管(SBD)的缩写。SBD不是利用P型半导体和N型半导体接触形成PN结的原理制成的,而是利用金属和半导体接触形成金属-半导体结的原理制成的。因此,SBD也称为金属半导体(接触)二极管或表面势垒二极管,是一种热载流子二极管。
肖特基接触是指当金属接触半导体材料时,半导体的能带在界面处弯曲,形成肖特基势垒。势垒的存在导致大的界面电阻。对应于欧姆接触,界面处的势垒很小或没有接触势垒。
肖特基势垒是指具有整流特性的金属-半导体接触,就像二极管具有整流特性一样。它是形成在金属-半导体边界上的整流区。
肖特基二极管B160-13-F的参数
型号:B160-13-F
产品类型:肖特基管
材料:硅
包装:SMA/DO-214AC
工作温度范围:-40-100(℃)
功耗:。
针数:2针
批号:2014
进口与否:是
欧姆接触的要求是什么?
欧姆接触是指金属与半导体之间的接触,其接触表面的电阻比半导体本身的电阻小得多,这使得模块工作时大部分电压降在有源区而不是接触表面。为了形成良好的欧姆接触,有两个先决条件:
(1)金属和半导体之间的势垒高度低。
(2)半导体杂质浓度高(N≥10 exp 12cm-3)。
前者可以增加界面电流的热激发部分;后者使界面空耗尽区变窄,电子有更多机会直接隧穿,从而降低Rc电阻。
如果半导体不是硅,而是能量上限较大的其他半导体(如Ga和As),则很难形成欧姆接触(没有合适的金属可用),因此需要在半导体表面掺杂高浓度杂质以形成金属-n+-正金属-p+-p结构。
整流器接触和欧姆接触的区别和用途
整流器接触:是特定金属与轻掺杂半导体(多为N型硅)之间的接触,也称为肖特基接触;其性能与PN相似,但属于单极性器件。欧姆接触:指特定金属与重掺杂半导体或低功函数半导体之间的接触。它具有双向导电性,接触电阻可以忽略不计。
肖特基接触和欧姆接触的特点是什么?走吧。谢谢你。
相同点:正向导通,反向截止。区别:当pn结正向导通时,电流由少数载流子扩散形成,而肖特基结正向电流由进入半导体中金属的多数载流子形成。在肖特基结中,载流子在跨越界面时不会积累,而是直接作为漂移电流流动,因此其高频特性要好得多。区别2)对于相同的势垒高度,肖特基二极管的反向饱和电流远大于pn结,因此肖特基二极管具有更低的正向导通电压。
肖特基势垒和欧姆接触
本文侧重于对金属与半导体之间的肖特基势垒以及与之相关的欧姆接触的概念性理解,不涉及应用工艺细节。
我们知道,N型半导体和P型半导体之间的接触会由于载流子的扩散而形成耗尽区,从而形成PN结。当金属与半导体接触时会发生什么?
在一种情况下,金属接触N型半导体,半导体中捕获的电子扩散到金属中,从而在半导体中形成耗尽区和内建电场,如下图所示。
这种情况类似于PN段。
如何确定电子是从半导体进入金属,还是从金属进入半导体,需要用能级的概念来理解。
金属材料的导带和价带重叠,费米能级在导带中。半导体导带和价带是分离的,其费米能级介于两者之间。对于本征半导体,费米能级处于中间位置,对于N型半导体,费米能级接近导带,而对于P型半导体,费米能级接近价带。
另一个要知道的概念是材料的功函数和半导体的电子亲和力。功函数表示电子从材料逃逸到自由空的最小热能,电子亲和力表示电子从自由空下落到半导体导带底部释放的能量。这两个概念如下:
当两种材料接触时,载流子扩散流必须使接触面两侧的费米能级相等才能达到平衡态。因此,接触后半导体中的能带将由于内建电场而弯曲,如下图所示:
这样,在接触表面上形成了电子的势垒,称为肖特基势垒。形成整流结。肖特基二极管就是根据这个原理工作的。
下图显示了整流器在平衡、正向偏置和负偏置条件下的能量水平,以及整流器的VI特性:
当施加正向偏压时,由于外部电场的存在,半导体侧的费米能级增加,这使得半导体中电子的势垒高度降低,使它们更容易流过接触面并进入金属。负偏压增加了势垒。
很多时候我们不希望这种势垒出现在金属和半导体的界面上,例如半导体器件使用金属引线来提取信号。理论上有两种方法:一种是降低势垒高度,使载流子无需高能量即可跳过势垒;第二,势垒的宽度大大减小,因此载流子可以隧穿。
如果通过选择不同的材料使半导体的费米能级低于金属的费米能级,那么接触面的能带将如下图所示:
通过这种方式,电子从半导体进入金属没有障碍,而电子从金属进入半导体只有很小的障碍。相对较小的电压可以使电子轻松地跳过势垒并进入半导体。这就是欧姆接触的情况。当然,它的VI曲线不是像理想欧姆电阻那样的直线,而是近似直线。
另一种方法是通过重掺杂形成一个狭窄的势垒,这样电子可以直接通过隧道效应流过接触表面,而不会跳过势垒。正向偏置、负向偏置和VI特性(黑色曲线)如下:
对P型半导体与金属之间的接触面的分析与对N型半导体的分析类似,只是载流子从电子变为空空空穴。
实际应用中影响金属-半导体界面特性的因素很多,不在本文讨论范围内,暂不讨论。
什么是欧姆接触和肖特基接触?
欧姆接触是指金属和半导体之间的欧姆接触,也就是说在接触点存在纯电阻,并且电阻越小越好,这样在模块工作时大部分电压降在有源区而不是接触面。因此,它的I-V特性是线性的,斜率越大,接触电阻越小,直接影响器件的性能指标。
肖特基接触是指当金属接触半导体材料时,半导体的能带在界面处弯曲,形成肖特基势垒。势垒的存在导致大的界面电阻。对应于欧姆接触,界面处的势垒很小或没有接触势垒。
扩展数据:
从肖特基接触到欧姆接触的转变:二维(2D)InSe的电子迁移率高达10 ^ 3cm ^ 2v-1s-1,与黑磷相当,可以在空气体中稳定存在。在实际应用中,2D InSe需要与金属电极直接接触来实现载流子注入。
然而,接触界面会形成有限的肖特基势垒,这会降低载流子的注入效率并增加接触电阻,从而大大削弱器件性能。因此,通过调整接触界面的势垒高度来形成低电阻欧姆接触对高性能半导体器件的设计、组装和制造至关重要。
百度百科-欧姆接触
百度百科-肖特基接触
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