关于肖脱基势垒介绍

[拼音]：Xiaotuoji shilei

[外文]：Schottky barrier

金属和半导体相接触时在半导体内形成的势垒。图1示意地画出了金属和 N型半导体之间形成的肖脱基势垒。最初认为肖脱基势垒起因于金属和半导体具有不同的功函数，它们相接触时产生的接触电势差；近年来的实验表明，半导体表面态对势垒的形成有极重要的影响。

利用金属半导体接触制作的检波器很早就应用于电工和无线电技术之中，如何解释金属半导体接触时表现出的整流特性，在20世纪30年代吸引了不少物理学家的注意。德国的W.H.肖脱基、英国的N.F.莫脱、苏联的Б.И.达维多夫发展了基本上类似的理论，其核心就是在界面处半导体一侧存在有势垒，后人称为肖脱基势垒，图2示意地说明如何用肖脱基势垒模型解释整流特性，其中J代表金属中电子越过势垒ψm热发射到半导体中的电流，J代表半导体中的电子越过势垒qVD热发射到金属中的电流。图2a表示没有外加电压的平衡情况，J与J相抵，总电流为零。图2b表示正向偏压的情况，这时半导体侧势垒高度降低，J（同时也是总电流）随外加电压指数增长。图2c表示加反向偏压的情况，势垒高度qVD增加，J随外加电压指数减小，总电流趋向饱和值J。

金属半导体接触的整流性质类似于PN结，可以做成肖脱基势垒二极管。但是它又具有不同于PN结的特点；没有非平衡载流子的存储效应，正向导通电压低，因而在微波技术和高速集成电路中有重要的应用。

当半导体掺杂浓度很高的时候，肖脱基势垒区宽度减小，电子可以借助隧道效应穿过势垒，如图3所示。这时不再表现出具有整流性质，而接触成为欧姆接触。

参考书目

1. E. H. Rhoderick， Mctal-Semiconductor Contacts， Clarendon Press， Oxford， 1978.