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表面態(tài)對接觸勢壘的影響

表面態(tài)對接觸勢壘的影響金屬和n半導體接觸時,形成的金屬的勢壘高度同一半導體,

不變.qns應隨Wm

而變???事實上,由于半導體表面態(tài)的存在,

Wm

對qns的影響不大Wm<Ws當金屬與n型半導體接觸

半導體表面形成一個負的空間電荷區(qū)

電場方向由表面指向體內(nèi)(Vs>0)

半導體表面電子的能量低于體內(nèi)的，能帶向下彎曲在空間電荷區(qū)中，電子濃度要比體內(nèi)大得多，因此它是一個高電導的區(qū)域，稱為反阻擋層。EcEvEFWs-Wm-Wm金屬和n型半導體接觸能帶圖

(Wm<Ws)反阻擋層薄,高電導,對接觸電阻影響小能帶向下彎曲,造成空穴的勢壘,形成p型阻擋層當金屬與p型半導體接觸能帶向上彎曲,形成p型反阻擋層Wm

EcEvEcEv金屬和p型半導體接觸能帶圖(a)(b)(a)p型阻擋層(Wm<Ws)

(b)p型反阻擋層(Wm>Ws)形成n型和p型阻擋層的條件Wm>WsWm<Ws

n型

p型阻擋層反阻擋層阻擋層反阻擋層表面態(tài)分施主表面態(tài)和受主表面態(tài)，在半導體表面禁帶中形成一定的分布，存在一個距價帶頂為q

0

的能級對多數(shù)半導體，q

0

約為禁帶寬度的1/3

電子填滿q

0

以下所有表面態(tài)時，表面電中性

q

0

以下的表面態(tài)空著時，表面帶正電，呈現(xiàn)施主型

q

0

以上的表面態(tài)被電子填充時，表面帶負電，呈現(xiàn)受主型存在受主表面態(tài)時n型半導體的能帶圖EFq

nsWsq

0qVDEVEC若表面態(tài)密度很大，只要EF

比q

0

高一點，表面上就會積累很多負電荷，能帶上彎存在高表面態(tài)密度時n型半導體的能帶圖q

nsWsq

0EnEFEVEc高表面態(tài)密度時，勢壘高度勢壘高度稱為被高表面態(tài)密度釘扎無表面態(tài)，半導體的功函數(shù)有表面態(tài)，即使不與金屬接觸，表面也形成勢壘，半導體的功函數(shù)（形成電子勢壘時）表面態(tài)密度很高時費米能級釘扎效應：在半導體表面，費米能級的位置由表面態(tài)決定，而與半導體摻雜濃度無關的現(xiàn)象。表面受主態(tài)密度很高的n型半導體與金屬接觸能帶圖(a)

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