1、什么是金属-半导体接触的多子阻挡层和反阻挡层？什么是 详细�0�3

1、什么是金属－半导体接触的多子阻挡层和反阻挡层？什么是肖特基接触？ 答：金属与N型半导体接触，当Wm>Ws 时：势垒区中的表面附近的能带向上弯曲，半导体表面电子浓度比体内小得多，为多子(电子)耗尽，因此，它是一个高阻区；多子(电子)在金属和半导体两边转移时，都需要克服一定的势垒，故，通常也将之称为多子阻挡层。 金属与N型半导体接触，Wm>x D )适用于此理论。此时，电子在势垒区的碰撞可以忽略，对于电子而言，势垒的形状并不重要，起决定作用的是势垒顶点的高度——半导体体内的电子只要有足够的能量超过势垒的顶点，就可以自由地通过阻挡层进入金属；同样，金属中能超越势垒顶的电子也能达到半导体体内；所以电流的计算就归纳为计算超越势垒的载流子数目，这就是热电子发射理论。 对于非简并半导体，单位体积中能量在E ～E+dE中的电子数目为： 取垂直于界面由半导体指向金属的方向为v x 的正方向，显然就单位截面积而言，大小为v x 的体积中，在其内的所有电子，单位时间内都可以达到金属和半导体的界面： 这些电子总数为：dN = v x .1.1.dn 在半导体侧的这些电子中，有能力越过势垒到达金属的电子，其v x 必须达到： 2 / 1 0 2 )] ( 2 1 [ ) ( 2 1 V V q m v V V q v m D n x D x n z y x kT v v v m n dv dv dv v e kT m n dn z y x n 2 2 ) ( 2 3 0 4 ) 2 ( 2 2 2 即：仅有v x 在[v x0 ,+ ] 范围内的电子可以越过势垒，所以，单位时间内，达到金-半界面的电子数为： 这时所形成的电流为： 0 x v dN N 常数 称为 其中， Richardson k qm h A e e T A dN q qN J kT qV kT q v m s ns x 2 * 3 2 4 1 0 电子从金属向半导体运动（发射）时遇到的势垒高度为q m ，不随外加电压而改变， 故电流是个恒定值，它在热平衡时(V=0) 与从半导体运动（发射）到金属的电子流相抵消，即： 电流的表达式还可以写成以下形式： 0 8 ( 1) , 4 D F q V q V k T k T n q v n k T J e e v m 其中 ) 1 ( ) 1 ( 0 0 2 * 2 * 0 kT qV kT qV kT q s m m s n kT q s m V m s s m F F m m F e J e e T A J J J e T A J J J 总电流形式为： 电流通过热电子发射过程的输运： Si、Ge、GaAs材料的载流子迁移率较高，热电子发射理论对它们比较适用。

电阻率介于金属和绝缘体之间并有负的电阻温度系数的物质。

半导体室温时电阻率约在10E-5～10E7欧·米之间，温度升高时电阻率指数则减小。

半导体材料很多，按化学成分可分为元素半导体和化合物半导体两大类。

锗和硅是最常用的元素半导体；化合物半导体包括Ⅲ-Ⅴ 族化合物（砷化镓、磷化镓等）、Ⅱ-Ⅵ族化合物( 硫化镉、硫化锌等)、氧化物(锰、铬、铁、铜的氧化物),以及由Ⅲ-Ⅴ族化合物和Ⅱ-Ⅵ族化合物组成的固溶体（镓铝砷、镓砷磷等）。除上述晶态半导体外，还有非晶态的玻璃半导体、有机半导体等。

半导体（东北方言）：意指半导体收音机，因收音机中的晶体管由半导体材料制成而得名。

本征半导体

不含杂质且无晶格缺陷的半导体称为本征半导体。在极低温度下，半导体的价带是满带(见能带理论)，受到热激发后，价带中的部分电子会越过禁带进入能量较高的空带，空带中存在电子后成为导带，价带中缺少一个电子后形成一个带正电的空位，称为空穴。导带中的电子和价带中的空穴合称电子 - 空穴对，均能自由移动，即载流子，它们在外电场作用下产生定向运动而形成宏观电流，分别称为电子导电和空穴导电。这种由于电子-空穴对的产生而形成的混合型导电称为本征导电。导带中的电子会落入空穴，电子-空穴对消失，称为复合。复合时释放出的能量变成电磁辐射（发光）或晶格的热振动能量（发热）。在一定温度下，电子 - 空穴对的产生和复合同时存在并达到动态平衡，此时半导体具有一定的载流子密度，从而具有一定的电阻率。温度升高时，将产生更多的电子 - 空穴对，载流子密度增加，电阻率减小。无晶格缺陷的纯净半导体的电阻率较大，实际应用不多。半导体五大特性∶电阻率特性，导电特性，光电特性，负的电阻率温度特性，整流特性。

★在形成晶体结构的半导体中，人为地掺入特定的杂质元素，导电性能具有可控性。

★在光照和热辐射条件下，其导电性有明显的变化。

晶格：晶体中的原子在空间形成排列整齐的点阵，称为晶格。

共价键结构：相邻的两个原子的一对最外层电子（即价电子）不但各自围绕自身所属的原子核运动，而且出现在相邻原子所属的轨道上，成为共用电子，构成共价键。

自由电子的形成：在常温下，少数的价电子由于热运动获得足够的能量，挣脱共价键的束缚变成为自由电子。

空穴：价电子挣脱共价键的束缚变成为自由电子而留下一个空位置称空穴。

电子电流：在外加电场的作用下，自由电子产生定向移动，形成电子电流。

空穴电流：价电子按一定的方向依次填补空穴（即空穴也产生定向移动），形成空穴电流。

本征半导体的电流：电子电流+空穴电流。自由电子和空穴所带电荷极性不同，它们运动方向相反。

载流子：运载电荷的粒子称为载流子。

导体电的特点：导体导电只有一种载流子，即自由电子导电。

本征半导体电的特点：本征半导体有两种载流子，即自由电子和空穴均参与导电。

本征激发：半导体在热激发下产生自由电子和空穴的现象称为本征激发。

复合：自由电子在运动的过程中如果与空穴相遇就会填补空穴，使两者同时消失，这种现象称为复合。

动态平衡：在一定的温度下，本征激发所产生的自由电子与空穴对，与复合的自由电子与空穴对数目相等，达到动态平衡。

载流子的浓度与温度的关系：温度一定，本征半导体中载流子的浓度是一定的，并且自由电子与空穴的浓度相等。当温度升高时，热运动加剧，挣脱共价键束缚的自由电子增多，空穴也随之增多（即载流子的浓度升高），导电性能增强；当温度降低，则载流子的浓度降低，导电性能变差。

结论：本征半导体的导电性能与温度有关。半导体材料性能对温度的敏感性，可制作热敏和光敏器件，又造成半导体器件温度稳定性差的原因。

杂质半导体：通过扩散工艺，在本征半导体中掺入少量合适的杂质元素，可得到杂质半导体。

N型半导体：在纯净的硅晶体中掺入五价元素（如磷），使之取代晶格中硅原子的位置，就形成了N型半导体。

多数载流子：N型半导体中，自由电子的浓度大于空穴的浓度，称为多数载流子，简称多子。

少数载流子：N型半导体中，空穴为少数载流子，简称少子。

施子原子：杂质原子可以提供电子，称施子原子。

N型半导体的导电特性：它是靠自由电子导电，掺入的杂质越多，多子（自由电子）的浓度就越高，导电性能也就越强。

P型半导体：在纯净的硅晶体中掺入三价元素（如硼），使之取代晶格中硅原子的位置，形成P型半导体。

多子：P型半导体中，多子为空穴。

少子：P型半导体中，少子为电子。

受主原子：杂质原子中的空位吸收电子，称受主原子。

P型半导体的导电特性：掺入的杂质越多，多子（空穴）的浓度就越高，导电性能也就越强。

结论：

多子的浓度决定于杂质浓度。

少子的浓度决定于温度。

PN结的形成：将P型半导体与N型半导体制作在同一块硅片上，在它们的交界面就形成PN结。

PN结的特点：具有单向导电性。

扩散运动：物质总是从浓度高的地方向浓度低的地方运动，这种由于浓度差而产生的运动称为扩散运动。

空间电荷区：扩散到P区的自由电子与空穴复合，而扩散到N区的空穴与自由电子复合，所以在交界面附近多子的浓度下降，P区出现负离子区，N区出现正离子区，它们是不能移动，称为空间电荷区。

电场形成：空间电荷区形成内电场。

空间电荷加宽，内电场增强，其方向由N区指向P区，阻止扩散运动的进行。

漂移运动：在电场力作用下，载流子的运动称漂移运动。

PN结的形成过程：如图所示，将P型半导体与N型半导体制作在同一块硅片上，在无外电场和其它激发作用下，参与扩散运动的多子数目等于参与漂移运动的少子数目，从而达到动态平衡，形成PN结。

电位差：空间电荷区具有一定的宽度，形成电位差Uho，电流为零。

耗尽层：绝大部分空间电荷区内自由电子和空穴的数目都非常少，在分析PN结时常忽略载流子的作用，而只考虑离子区的电荷，称耗尽层。

PN结的单向导电性

您好，半导体钝化层的存在是为了减少半导体表面的电子活动，从而提高半导体的稳定性和可靠性。有的半导体需要钝化层，而有的半导体则不需要，这取决于半导体的用途和特性。半导体钝化层是一种用于改善半导体器件的性能的技术。它是一种用于抑制半导体器件的漏电流的技术，可以有效地抑制半导体器件的漏电流，从而提高半导体器件的可靠性和性能。有些半导体器件需要钝化层，而有些半导体器件则不需要。这主要取决于半导体器件的结构和用途。例如，在晶体管中，钝化层可以有效地抑制晶体管的漏电流，从而提高晶体管的可靠性和性能。而在发光二极管中，钝化层可以有效地抑制发光二极管的漏电流，从而提高发光二极管的可靠性和性能。

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