金屬/半導體肖特基接觸模型研究進展

2011-04-29 王光偉 天津工程師范大學電子工程學院

  在分析理想金屬/ 半導體肖特基接觸的基礎(chǔ)上, 概述了一般情形下肖特基接觸的形成機理和影響因素。金屬/ 半導體間的界面層使得肖特基勢壘高度( SBH) 對功函數(shù)的依賴減弱, 也導致SBH 與外加偏壓有關(guān)。研究證實, 多種因素, 如界面晶向、原子結(jié)構(gòu)、化學鍵和結(jié)構(gòu)不完整性等, 都會造成SBH 的空間不均勻分布。該特性在肖特基接觸中普遍存在, 并對基于肖特基結(jié)的器件工作有顯著影響。

  金屬和半導體接觸時, 由于兩者功函數(shù)不同, 電荷越過金屬/半導體(MS) 界面遷移, 產(chǎn)生界面電場,半導體能帶彎曲, 形成肖特基勢壘, 這就是肖特基接觸。半個多世紀以來至今, 這個課題一直是引人關(guān)注的。首先, 肖特基接觸是一些較新器件( 如金屬/有機肖特基二極管MO-SBD 等) 的基礎(chǔ); 其次, 一些常規(guī)器件, 如肖特基勢壘柵場效應管( MESFET) 等,MS 肖特基接觸是不可缺少的; 再次, 人們對于探討與肖特基接觸相關(guān)的新穎課題( 如基于寬禁帶半導體的SBD、肖特基勢壘MOSFET 等) 抱有濃厚的興趣。

3 、結(jié)束語

  金屬/ 半導體存在功函差( 即費米能級不同) 是理想肖特基勢壘的內(nèi)因。金屬/半導體間的界面層使得SBH 對功函差的依賴變?nèi)。這可部分由費米能級 釘扎! 效應來解釋。無論何種MS 界面, SBH空間不均勻分布是普遍存在的特征。理想因子與溫度及偏壓有關(guān)就是這種不均勻性的體現(xiàn)。MS 界面的晶向、原子結(jié)構(gòu)、晶格不完整性以及化學鍵等都是造成SBH 不均勻分布的因素。這種不均勻分布對肖特基結(jié)的電學特性有直接影響。對MS 界面微觀結(jié)構(gòu)的深入研究是弄清SBH 不均勻的主要途徑之一。