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金属和半导体的接触
主要内容
§7.1 金属和半导体接触及其能级图
§7.2 金属和半导体接触整流理论
§7.3少数载流子的注入和欧姆接触
掌握阻挡层与反阻挡层的形成，肖特基势垒的定量特性，欧姆接触的特性。
一、功函数
1.金属的功函数Wm
金属的功函数表示一个起始能量等于费米能级的电子，由金属内部逸出到表面外的真空中所需要的最小能量。
E0
(EF)m
Wm
E0为真空中电子的能量，又称为真空能级。
§7.1 金属和半导体接触及其能级图
金属中的电子在势阱中运动
2.半导体的功函数Ws
E0与费米能级之差称为半导体的功函数。
χ表示从Ec到E0的能量间隔：
称χ为电子的亲和能，它表示要使半导体导带底的电子逸出体外所需要的最小能量。
Ec
(EF)s
Ev
E0
χ
Ws
En
式中：
N型：半导体
Ec
(EF)s
Ev
E0
χ
Ws
En
P型半导体：
设想有一块金属和一块N型半导体，并假定金属的功函数大于半导体的功函数，即：
二、金属与半导体的接触及接触电势差
1. 阻挡层接触
接触前：
E0
x
Ws
EFs
Ec
En
Wm
EFm
Ev
半导体中的电子
金属
—
+
Vms称为金属与半导体接触电势差。
接触后：
（间隙大）
E0
x
Ws
EFs
Ec
En
Wm
EFm
Ev
Vms
半导体电势提高，金属电势降低，直到二者费米能级相平
紧密接触：
Ec
EF
En
qVd
Ev
Ws
x
q（Vs，—Vm）
空间电荷区
E
表面形成空间电荷区,内部产生自建电场。
表面势Vs：空间电荷区两端的电势差。
忽略间隙中的电势差时的极限情形
半导体一边的势垒高度为：
金属一边的势垒高度为：
Ec
EF
En
qVd
Ev
（Vs<0）
金属与N型半导体接触时，若Wm>Ws，半导体表面形成表面势垒。在势垒区，空间电荷主要由电离施主形成，电子浓度比体内小得多，是一个高阻区域，称为阻挡层。界面处的势垒通常称为肖特基势垒。
Ec
EF
En
qVd
Ev
E

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