有学微电子的不,“金属-半导体功函数差“的物理意义是什么,需要简单明了的解释,容易理解

有学微电子的不,“金属-半导体功函数差“的物理意义是什么,需要简单明了的解释,容易理解,第1张

很早学的,快忘了都。

大概就是金属(Metal)和半导体(Semiconductor)接触(MS接触)的时候,两边电势不同,可以分为4种情况。

先简单说明下别的:功函数,就是E0(电子能量)和Ef(费米能级)能量只差,就是电子在介质内部逸出到介质之外需要的能量。

记金属功函数为Wm=E0-(Ef)m,半导体功函数为Ws=E0-(Ef)s

所谓的4种情况就是

n型半导体:Wm>WsWm<Ws

p型半导体:Wm>WsWm<Ws

当金属和半导体接触时,由于电子系统统一,两边费米能级持平。

以n型半导体,Wm>Ws这种情况为例:

因为Wm>Ws,所以(Ef)m<(Ef)s,即电子容易从半导体流向金属,使半导体表面带正电,金属表面带负电。接触的时候产生了电势差Vd=Vm-Vs=(Ws-Wm)/q。

简单来说,金属-半导体功函数差导致了它们在接触后界面的电势差,由于这个电势差的存在,一般的MS结会具有特定方向的整流特性(例如金属和n型半导体结,导通电流只能从金属流向半导体);而更重要的是,对于重参杂半导体,由于势垒区宽度变得很薄,会有隧道效应,结果就是刚才说的整流特性失效,这种接触称为欧姆接触。

这里一般ms结的整流特性和欧姆接触结的特性对集成电路制造有着极为重要的意义。

呃。。不知道明白了没有啊~~

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。

电子元器件常常都以字母代码+数字的形式出现。为了规范电子电路和方便使用,一般而言:字母代码的含义和数字排序都是有一定的规律的。

一个简单举例说明:

R1中,其中R代表电阻器,1-1号电阻器。

R11中,其中R-电阻器,11-11号电阻器。

R111中,其中R-电阻器,1-功能模块,11表示在这个功能模块上同类元器件的序列号。

一、一般而言,电子电路元器件的读取原则和顺序。

例:R118~主板电路上第18个电阻器。

1,第一个英文字母或者组合表示元器件名称,是元器件的代码。

2,第一个数字代表的是电路板上不同的模块。

一般而言:1-主板电路,2-电源电路,3-反馈电路等等,这些都可以是设计者自主决定。

3,之后的数字代表的是在这个功能模块上的同类元器件的序列号。即:第18个电阻器等等。

二、一般常见的电子电路元器件代码。

R—电阻器。

VR—可调电阻。

C—电容器。

D—二极管。

ZD—稳压二极管。

Q—三极管或者场效应管。e-发射极,b-基极,c-集电集。

LED—发光二极管。

T—变压器。

SW—开关。

L—电感。

K—继电器。

GND—公共接地端。

LS—蜂鸣器。

FS—保险管。

RTH—热敏电阻。


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