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金属和半导体接触整流理论
金属和半导体接触整流理论
一.外加电压对n型阻挡层（Vs<0）的作用
1.外加电压V=0
半导体侧电子势垒高度:
无净电流
2.加正向电压V>0
半导体侧电子势垒高度降低为-q[（Vs）0+V)]
金属侧电子势垒高度不变。
电流方向M→ S，由S → M的电子形成正向电流。
3.加反向电压V<0
半导体侧电子势垒高度增加为： -q[（Vs）0+V)]
电流方向S→ M ，由M →S 的电子形成反向电流
阻挡层的I/V特性
正向电流随外加正向电压增加而增大；
金属一侧势垒很高，反向电流很小，且
趋于饱和。
阻挡层具有单向导电性——整流特性。
P型半导体
n型和p型阻挡层的作用
阻挡层具有整流特性；
正向电流规定为半导体多子形成的电流；
n型: 金属极加正电压，V>0，
形成电子由半导体到金属的正向电流；
电流方向：金属→半导体
p型：金属极加负电压V<0，
形成空穴由半导体到金属的正向电流；
电流方向：半导体→金属
1.扩散理论
流过势垒的电流主要由电子在耗尽区的扩散和漂移过程决定。
适于势垒区宽度远大于电子的平均自由程的半导体
二.理论模型
耗尽区:杂质全电离，
电荷由杂质电离形成。
电场仅存在空间电荷区。
方向指向半导体表面。
泊松方程：
利用边界条件：
势垒中的电场
V>0, 势垒宽度 xd随V增加而减小，半导体
侧势垒降低。
V<0，势垒宽度 xd随V 增加而增加，半导体侧
势垒升高
这种依赖于外加电压的势垒，称为肖特基势垒。
最大电场随反向电压的增加而增大，正向电压
的增加而减小，且随掺杂浓度的增加而增大；
势垒区宽度随反向电压的增加而增大，正向电压
的增加而减小，且随掺杂浓度的增加而减小，
注意：
讨论：

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