欧姆接触需要什么条件?

如题所述

欧姆接触是指金属与半导体的接触,而其接触面的电阻值远小于半导体本身的电阻,使得组件操作时,大部分的电压降在于活动区(Activeregion)而不在接触面。欲形成好的欧姆接触,有二个先决条件:

  (1)金属与半导体间有低的界面能障(Barrier Height)

  (2)半导体有高浓度的杂质掺入(N≧10EXP12cm-3)

  前者可使界面电流中热激发部分增加;后者则使界面空乏区变窄,电子有更多的机会直接穿透(Tunneling),而同使Rc阻值降低。

若半导体不是硅晶,而是其它能量间隙(Energy Cap)较大的半导体(如Ga,As),则较难形成欧姆接触(无适当的金属可用),必须于半导体表面掺杂高浓度杂质,形成Metal-n+-norMetal-p+-p等结构。

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第1个回答  2017-11-18

欧姆接触制备是材料工程里研究很充分而不太有未知剩余的部分。可重复且可靠的接触制备需要极度洁净的半导体表面。例如,因为天然氧化物会迅速在硅表面形成,接触的性能会十分敏感地取决于制备准备的细节。

  接触制备的基础步骤是半导体表面清洁、接触金属沉积、图案制造和退火。表面清洁可以通过溅射蚀刻、化学蚀刻、反应气体蚀刻或者离子研磨。比如说,硅的天然氧化物可以通过蘸氢氟酸(HF)来去除,而砷化镓(GaAs)则更具代表性的通过蘸溴化甲醇来清洁。清洁过后金属通过溅射、蒸发沉积或者化学气相沉积(CVD)沉积下来。溅射是金属沉积中比蒸发沉积更快且更方便方法但是等离子带来的离子轰击可能会减少表面态或者甚至颠倒表面电荷载流子的类型。正因为此更为平和且依然快速的CVD是更加为人所倾向的方法。接触的图案制造是通过标准平版照相术来完成的,比如剥落中接触金属是通过沉积于光刻胶层孔洞之中并稍后取出光刻胶来完成的。沉积后接触的退火能有效去除张力并引发有利的金属和半导体之间的反应。

欧姆接触与肖特基接触有什么不同?肖特基接触是指金属和半导体材料相接触的时候,在界面处半导体的能带弯曲,形成肖特基势垒.势垒的存在才导致了大的界面电阻.与之对应的是欧姆接触,界面处势垒非常小或者是没有接触势垒.

第2个回答  2017-11-18

金属一半导体接触分为欧姆接触和肖特基接触两种情况。在理想的情况下,金属和半导体接触处呈现很小的电阻,其电压降小到可以忽略。而肖特基接触则具有整流特性,和p-n结的特性类似。在没有经过合金化的情况下,金属一半导体接触通常是肖特基接触,其整流特性主要的形成原因是金属一半导体界面存在的肖特基势垒。 欧姆接触与肖特基势垒接触均是金属与半导体在特定情况下形成的接触。一般情况下,金属与半导体的功函数不同。当金属与半导体接触体系达到平衡时,任何两种相接触的固体的费米能级(Fermi level)(或者严格意义上,化学势)必须相等。 费米能级和真空能级的差值称作功函数。 接触金属和半导体具有不同的功函,分别记为φM和φS。 当两种材料相接触时,电子将会从低功函(高费米能级)边流向另一边直到费米能级相平衡。从而,低功函的材料将带有少量正电荷而高功函材料则会变得具有少量电负性。最终得到的静电势称为内建场记为Vbi。这种接触电势将会在任何两种固体间出现并且是诸如二极管整流现象和温差电效应等的潜在原因。内建场是导致半导体连接处能带弯曲的原因。明显的能带弯曲在金属中不会出现因为他们很短的 屏蔽长度意味着任何电场只在接触面间无限小距离内存在。

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