q(V’s-Vm) Wm χ EF Ws En Ec
D Ev
(b)
金属和n型半导体接触能带图 金属和 型半导体接触能带图(Wm>Ws) (b) 间隙很大 型半导体接触能带图
金属半导体接触 及其能级图
接触电势差
q(V’s-Vm) Wm EF χ qфns qVD
Ws − Wm = Vms + Vs q qφns = qVD + En = −qVs + En = Wm −Ws + En = Wm − χ
金属中的
金属半导体接触 及其能级图
接触电势差
E0 χ
Ws En Ec (EF)S
Wm
(EF)m Ev (a) 金属和n型半导体接触能带图 金属和 型半导体接触能带图(Wm>Ws) 型半导体接触能带图 (a) 接触前
金属半导体接触 及其能级图
接触电势差
W s − Wm Vms = Vm − Vs = q ′ q(Vs − Vm ) = Wm − Ws ′
金属半导体接触及其能级图
金属半导体接触 及其能级图
金属和半导体的功函数
Wm = E 0 − (E F )m Wm
(EF)m E0 E0
Ws = χ + [ Ec − ( E F ) s ] = χ + E n χ = E0 − Ec En = Ec − ( E F ) s
χ Ws W s = E 0 − ( E F ) s Ec En (EF)S
qVD En Ec EF
金属半导体接触 及其能级图
表面态对接触势垒影响
E0 Wm (EF)m qфns (a) EF qфns (c) qVD Ec EF D (b)
W m > χ + qφ ns = W s
χ qVD Wm-Ws Ec Wm qVD Ec
(EF)S
表面受主态密度很高的n型半导体与金属接触能带图 表面受主态密度很高的 型半导体与金属接触能带图 (a) 接触前 (b)紧密接触 (c) 极限情况 接触前; 紧密接触 紧密接触;
金属半导体接触 及其能级图
表面态对接触势垒影响
χ χ qфns Ws W s = χ + qVD + E n qфns qVD Ec EF qф0 Ev 存在受主表面态密度时 n型半导体的能带图 型半导体的能带图 存在高表面态密度时 n型半导体的能带图 型半导体的能带图 Ev Ws qф0
W s = χ + E g − qφ 0
qVD = −qVs = Wm −Ws
E En c
qфns EF
qVD En
Ec
Ev (c) 金属和n型半导体接触能带图 金属和 型半导体接触能带图(Wm>Ws) 型半导体接触能带图 (d)
Ev (c) 紧密接触；(d) 忽略间隙 紧密接触；
金属半导体接触 及其能级图
接触电势差
Ec E F χ -Wm Ws-Wm Ev
金属和n型半导体接触能带图 金属和 型半导体接触能带图(Wm<Ws) 型半导体接触能带图
金属半导体接触 及其能级图
接触电势差
χ Wm qфps EF qфps Ev qVD=Ws-Wm EF Ev
Ec
qVD=Wm-Ws Ec
金属和p型半导体接触能带图 型阻挡层(W 金属和 型半导体接触能带图 (a) p型阻挡层 m<Ws); 型阻挡层 (b) p型反阻挡层 m>Ws) 型反阻挡层(W 型反阻挡层