尼曼-半导体物理与器件第九章ppt课件

高等半导体物理与器件高等半导体物理与器件第九章第九章 金属半导体和半导体异质结金属半导体和半导体异质结0高等半导体物理高等半导体物理与器件与器件第九章第九章 金属半导体和半导体异质结金属半导体和半导体异质结第九章第九章 金属半导体和半导体异质结金属半导体和半导体异质结0高等半导体物理与器件高等半导体物理与器件高等半导体物理与器件高等半导体物理与器件第九章第九章 金属半导体和半导体异质结金属半导体和半导体异质结1肖特基肖特基势垒二极管二极管金属金属-半半导体的欧姆接触体的欧姆接触异异质结本章内容本章内容第九章第九章 金属半导体和半导体异质结金属半导体和半导体异质结1肖特基势垒二极管本章内容肖特基势垒二极管本章内容高等半导体物理与器件高等半导体物理与器件第九章第九章 金属半导体和半导体异质结金属半导体和半导体异质结29.1 肖特基肖特基势垒二极管二极管异质结：两种不同材料组成的结。异质结：两种不同材料组成的结。金属金属-半导体接触半导体接触欧姆接触欧姆接触：接触电阻很低，结两边都能形成电流：接触电阻很低，结两边都能形成电流整流接触整流接触：肖特基二极管，多发生在金属：肖特基二极管，多发生在金属-n型半导体型半导体接触接触肖特基二极管电流主要取决于肖特基二极管电流主要取决于多数载流子多数载流子流动。流动。第九章第九章 金属半导体和半导体异质结金属半导体和半导体异质结29.1 肖特基势垒二极管异肖特基势垒二极管异高等半导体物理与器件高等半导体物理与器件第九章第九章 金属半导体和半导体异质结金属半导体和半导体异质结3（1）性）性质上的特征上的特征真空能级真空能级作为参考能级。作为参考能级。金金属属功功函函数数 m，半半导导体体功功函函数数 s；e 为为费费米米能能级级和和真真空空能能级之差。级之差。此处，此处，m s。电子亲和能电子亲和能。e是半导体导带底与真空能级的差值。是半导体导带底与真空能级的差值。第九章第九章 金属半导体和半导体异质结金属半导体和半导体异质结3（1）性质上的特征真空能级）性质上的特征真空能级高等半导体物理与器件高等半导体物理与器件第九章第九章 金属半导体和半导体异质结金属半导体和半导体异质结4当当金金属属与与半半导导体体紧紧密密接接触触时时，两两种种不不同同材材料料的的费费米米能能级级在在热热平平衡衡时时应应相相同同，此此外外，真真空空能能级级也也必必须须连连续续。这这两两项项要要求求决决定定了了理想的金半接触独特的能带图，如图所示。理想的金半接触独特的能带图，如图所示。理理想想势势垒垒高高度度 B0（肖肖 特特 基基势垒）：势垒）：半导体一侧，形成半导体一侧，形成内建电势差内建电势差Vbi：类似类似pn结中情况，为半结中情况，为半导体掺杂浓度的函数导体掺杂浓度的函数第九章第九章 金属半导体和半导体异质结金属半导体和半导体异质结4当金属与半导体紧密接触时，当金属与半导体紧密接触时，高等半导体物理与器件高等半导体物理与器件第九章第九章 金属半导体和半导体异质结金属半导体和半导体异质结5图图(a)为为零零偏偏情情况况下下金金属属-n型型半半导导体体接接触触能能带带图图。热热平平衡衡，两两种种材材料料间间具有相同的费米能级。具有相同的费米能级。图图(b)为为正正偏偏情情况况（金金属属上上施施以以相相对对于于n型型半半导导体体为为正正的的电电压压），半半导导体体到到金金属属的的势势垒垒高高度度将将降降低低Va，使使电电子子变变得得更更易易从从半半导导体体进进入入金金属属，正偏电流方向从金属流向半导体正偏电流方向从金属流向半导体。图图(c)为为反反偏偏情情况况，将将使使势势垒垒提提高高了了VR。因因此此，对对电电子子而而言言，将将变变得得更更难从半导体进入金属中。难从半导体进入金属中。B0保持不变。保持不变。xnxnxn第九章第九章 金属半导体和半导体异质结金属半导体和半导体异质结5图图(a)为零偏情况下金属为零偏情况下金属-高等半导体物理与器件高等半导体物理与器件第九章第九章 金属半导体和半导体异质结金属半导体和半导体异质结6（2）理想）理想结的特性的特性处理处理pn结相同方法来确定异质结静电特性结相同方法来确定异质结静电特性空间电荷区的电场用泊松方程表示为：空间电荷区的电场用泊松方程表示为：假设假设半导体均匀掺杂半导体均匀掺杂，则：，则：C1是积分常数。由于半导体是积分常数。由于半导体空间电荷区边界电场强度空间电荷区边界电场强度E(xn)=0：均均匀匀掺掺杂杂半半导导体体，场场强强是是线线性性函函数数，金金属属与与半半导导体体接接触触处处，场场强强达达到到最最大大值值。由由于于金金属属中中场场强强为为零零，因因此此在在金金属属-半半导导体体结结的的金属区中存在表面负电荷金属区中存在表面负电荷。第九章第九章 金属半导体和半导体异质结金属半导体和半导体异质结6（2）理想结的特性处理）理想结的特性处理pn高等半导体物理与器件高等半导体物理与器件第九章第九章 金属半导体和半导体异质结金属半导体和半导体异质结7与与pn结计算方法相同结计算方法相同W，结果与，结果与p+n结相同，均匀掺杂半导体：结相同，均匀掺杂半导体：VR是所加反偏电压。运用是所加反偏电压。运用突变结近似突变结近似。结电容的结果与结电容的结果与p+n结也是相同：结也是相同：砷化镓肖特基二极管砷化镓肖特基二极管Vbi比硅二极管的大比硅二极管的大第九章第九章 金属半导体和半导体异质结金属半导体和半导体异质结7与与pn结计算方法相同结计算方法相同W，结，结高等半导体物理与器件高等半导体物理与器件第九章第九章 金属半导体和半导体异质结金属半导体和半导体异质结8（3）影响肖特基势垒高度的非理想因素）影响肖特基势垒高度的非理想因素第一种因素是第一种因素是肖特基效应肖特基效应，即势垒的镜像力降低效应。，即势垒的镜像力降低效应。电介质中距离金属电介质中距离金属x处的电子能够形成电场，电场线与金属表处的电子能够形成电场，电场线与金属表面必须垂直，与一个距金属表面同样距离（金属内部）的假面必须垂直，与一个距金属表面同样距离（金属内部）的假想正电荷（想正电荷（+e）形成的电场相同，这种假想的影响如下图所）形成的电场相同，这种假想的影响如下图所示。示。对电子的作用力取决于假想电荷的库仑引力对电子的作用力取决于假想电荷的库仑引力电势的表达式为电势的表达式为第九章第九章 金属半导体和半导体异质结金属半导体和半导体异质结8（3）影响肖特基势垒高度的）影响肖特基势垒高度的高等半导体物理与器件高等半导体物理与器件第九章第九章 金属半导体和半导体异质结金属半导体和半导体异质结9电子的电势能为电子的电势能为-e(x)；图（；图（b）是假设不存在其他电场时）是假设不存在其他电场时的电势能曲线。电介质中存在电场时，电势表达式修正为的电势能曲线。电介质中存在电场时，电势表达式修正为恒定电场影响下，电子的电势能曲线如图（恒定电场影响下，电子的电势能曲线如图（c）所示。由图）所示。由图可见势垒的峰值减小了，这种可见势垒的峰值减小了，这种势垒减小势垒减小的现象就是的现象就是肖特基肖特基效应效应。第九章第九章 金属半导体和半导体异质结金属半导体和半导体异质结9电子的电势能为电子的电势能为-e(x)高等半导体物理与器件高等半导体物理与器件第九章第九章 金属半导体和半导体异质结金属半导体和半导体异质结10肖特基势垒减小肖特基势垒减小，最大势垒对应的，最大势垒对应的xm可由下式求得可由下式求得得出得出界面态界面态界面态界面态则则右图为右图为GaAs和和Si的肖特基二极管的肖特基二极管的势垒高度与金属功函数的关系。的势垒高度与金属功函数的关系。曲线与理想势垒公式不相符。曲线与理想势垒公式不相符。金属金属-半导体的势垒高度由半导体的势垒高度由金属功金属功函数函数及及半导体表面和接触面的状半导体表面和接触面的状态态共同决定。共同决定。第九章第九章 金属半导体和半导体异质结金属半导体和半导体异质结10肖特基势垒减小肖特基势垒减小，最大，最大高等半导体物理与器件高等半导体物理与器件第九章第九章 金属半导体和半导体异质结金属半导体和半导体异质结11假定金属与半导体之间存在假定金属与半导体之间存在一条一条窄的绝缘层窄的绝缘层，形成，形成电势电势差差，但电子在金属与半导体，但电子在金属与半导体间可自由流动。间可自由流动。金属与半导体的接触表面，金属与半导体的接触表面，半导体呈现出表面态分布。半导体呈现出表面态分布。热平衡下，金属热平衡下，金属-半导体结的能带图及表面态半导体结的能带图及表面态假定假定表面势表面势 0以下的状态是施主态，如表面出现电子，则将其以下的状态是施主态，如表面出现电子，则将其中和，如没电子，则呈现正电荷；以上的是受主态，如没电子，中和，如没电子，则呈现正电荷；以上的是受主态，如没电子，则将其中和，如有电子，则呈现负电性。则将其中和，如有电子，则呈现负电性。图中图中 0以上以上EF以下的一些受主状态，表面态密度以下的一些受主状态，表面态密度Dit态态/cm2eV，则表面势、表面态密度及其他半导体参数的关系如下：，则表面势、表面态密度及其他半导体参数的关系如下：第九章第九章 金属半导体和半导体异质结金属半导体和半导体异质结11假定金属与半导体之间存在假定金属与半导体之间存在高等半导体物理与器件高等半导体物理与器件第九章第九章 金属半导体和半导体异质结金属半导体和半导体异质结12情况情况1：Dit关系式化简为关系式化简为势垒高度由禁带宽度和势垒高度由禁带宽度和 0决定。势垒高度全部与金属功函数决定。势垒高度全部与金属功函数和半导体电子亲和能无关，费米能级固定为表面势和半导体电子亲和能无关，费米能级固定为表面势 0。情况情况2：Dit0关系式化简为关系式化简为即原始的理想表达式。即原始的理想表达式。在半导体中，由于势垒降低的影响，肖特基势垒高度是在半导体中，由于势垒降低的影响，肖特基势垒高度是电场电场强度强度的函数。同时势垒高度也是的函数。同时势垒高度也是表面态表面态的函数，由于表面态的函数，由于表面态无法预知，所以无法预知，所以势垒高度是一个实验值势垒高度是一个实验值。第九章第九章 金属半导体和半导体异质结金属半导体和半导体异质结12情况情况1：Dit高等半导体物理与器件高等半导体物理与器件第九章第九章 金属半导体和半导体异质结金属半导体和半导体异质结13（4）电流流-电压关系关系pn结电流：流：少数少数载流子流子决定决定金属半金属半导体体结中的中的电流：流：多数多数载流子流子决定决定n型半型半导体整流接触的基本体整流接触的基本过程：程：电子运子运动通通过势垒，热电子子发射射理理论。热电子子发射理射理论假假设：势垒高度高度远大于大于kT，玻玻尔兹曼近似曼近似，热平衡不被打破。平衡不被打破。第九章第九章 金属半导体和半导体异质结金属半导体和半导体异质结13（4）电流）电流-电压关系电压关系pn高等半导体物理与器件高等半导体物理与器件第九章第九章 金属半导体和半导体异质结金属半导体和半导体异质结14正正偏偏时时，跨跨越越势势垒垒的的静静电电势势差差降降低低，因因此此表表面面电电子子浓浓度度增增加加；而由而由金属流向半导体的电子流量维持不变金属流向半导体的电子流量维持不变。第九章第九章 金属半导体和半导体异质结金属半导体和半导体异质结14正偏时，跨越势垒的静电势正偏时，跨越势垒的静电势高等半导体物理与器件高等半导体物理与器件第九章第九章 金属半导体和半导体异质结金属半导体和半导体异质结15在半导体表面的电子若是具有比势垒高度更高的能量，便可以通过在半导体表面的电子若是具有比势垒高度更高的能量，便可以通过热电子发射而进入金属中。热电子发射而进入金属中。规定金属到半导体的方向为正方向。则有规定金属到半导体的方向为正方向。则有Ec是电子能够发射到金属中时所需的最小能量，是电子能够发射到金属中时所需的最小能量，vx是载流子沿输运是载流子沿输运方向的速度。电子浓度增量方向的速度。电子浓度增量dn可表示为：可表示为：Ec以上的能量被视为动能，则以上的能量被视为动能，则则则金属金属-半导体结中的净电流密度半导体结中的净电流密度为为第九章第九章 金属半导体和半导体异质结金属半导体和半导体异质结15在半导体表面的电子若是具在半导体表面的电子若是具高等半导体物理与器件高等半导体物理与器件第九章第九章 金属半导体和半导体异质结金属半导体和半导体异质结16其中其中 Bn是实际肖特基势垒高度，是实际肖特基势垒高度，A*是热电子发射的有效理查德森常数。是热电子发射的有效理查德森常数。上式改写为上式改写为JsT是反向饱和电流密度，表示为是反向饱和电流密度，表示为 Bn的变化是由镜像力降低引起的。由的变化是由镜像力降低引起的。由 Bn=B0-，上式可写为，上式可写为反向电流随着反偏电压的增加反向电流随着反偏电压的增加而增大是由于势垒降低的影响。而增大是由于势垒降低的影响。肖特肖特基势基势垒二垒二极管极管加反加反偏电偏电压时压时的典的典型型I-V曲曲线线第九章第九章 金属半导体和半导体异质结金属半导体和半导体异质结16其中其中 Bn是实际肖特基势是实际肖特基势高等半导体物理与器件高等半导体物理与器件第九章第九章 金属半导体和半导体异质结金属半导体和半导体异质结17 理想肖特基二极管的理想肖特基二极管的理想肖特基二极管的理想肖特基二极管的I I-V V关系形式上与关系形式上与关系形式上与关系形式上与pnpn结结二极管的相同：二极管的相同：二极管的相同：二极管的相同：（5）肖特基势垒二极管与）肖特基势垒二极管与pn结二极管的比较结二极管的比较两者间有两点重要区别：第一是两者间有两点重要区别：第一是反向饱和电流密度的数量级反向饱和电流密度的数量级。两种器件的两种器件的输运机制输运机制不同：肖特基二极管不同：肖特基二极管-多子多子通过通过热电子发射热电子发射跃过内建电势差，跃过内建电势差，pn结二极管结二极管-少子扩散运动少子扩散运动。肖特基二极管的理想肖特基二极管的理想反向饱和电流反向饱和电流值比值比pn结大好几个数量级。结大好几个数量级。肖特基二极管的肖特基二极管的有效开启有效开启电压低于电压低于pn结二极管。结二极管。第九章第九章 金属半导体和半导体异质结金属半导体和半导体异质结17理想肖特基二极管的理想肖特基二极管的I-V高等半导体物理与器件高等半导体物理与器件第九章第九章 金属半导体和半导体异质结金属半导体和半导体异质结18右图为肖特基二极管和右图为肖特基二极管和pn结二极结二极管的正偏管的正偏I-V特性曲线比较。特性曲线比较。肖特基二极管的有效开启电压低于肖特基二极管的有效开启电压低于pn结二极管的有效开启电压。结二极管的有效开启电压。主要原因是主要原因是金半接触和金半接触和pn结中的结中的掺杂具有不同的势垒高度函数掺杂具有不同的势垒高度函数，但，但还存在着其他主要的不同。还存在着其他主要的不同。肖特基二极管与肖特基二极管与pn结二极管的第二个主要不相同点：结二极管的第二个主要不相同点：频率频率响应响应，即，即开关特性开关特性。肖特基二极管是多子导电器件，其肖特基二极管是多子导电器件，其正偏时正偏时不产生扩散电容不产生扩散电容高频器件高频器件；正偏转向反偏正偏转向反偏时，也不存在少子的存储效应时，也不存在少子的存储效应快速开关器件快速开关器件。第九章第九章 金属半导体和半导体异质结金属半导体和半导体异质结18右图为肖特基二极管和右图为肖特基二极管和pn高等半导体物理与器件高等半导体物理与器件第九章第九章 金属半导体和半导体异质结金属半导体和半导体异质结199.2 金属金属-半半导体的欧姆接触体的欧姆接触欧姆接触欧姆接触接触电阻很低接触电阻很低在金属和半导体在金属和半导体两边都能形成电流两边都能形成电流形成的电流是电压的形成的电流是电压的线性函数线性函数，电压要低，电压要低两种常见欧姆接触：两种常见欧姆接触：非整流接触非整流接触隧道效应形成隧道效应形成第九章第九章 金属半导体和半导体异质结金属半导体和半导体异质结199.2 金属金属-半导体的欧半导体的欧高等半导体物理与器件高等半导体物理与器件第九章第九章 金属半导体和半导体异质结金属半导体和半导体异质结20（1）理想非整流接触势垒）理想非整流接触势垒 m s，金属与，金属与p型半导体结欧姆接触型半导体结欧姆接触接接触触前前接接触触前前接接触触后后接接触触后后热热平平衡衡热热平平衡衡考虑表面态影响，无法考虑表面态影响，无法形成良好的欧姆接触形成良好的欧姆接触第九章第九章 金属半导体和半导体异质结金属半导体和半导体异质结20（1）理想非整流接触势垒）理想非整流接触势垒高等半导体物理与器件高等半导体物理与器件第九章第九章 金属半导体和半导体异质结金属半导体和半导体异质结21（2）隧道效应）隧道效应金属金属-半导体接触的空间电荷宽度与半导体掺杂浓度半导体接触的空间电荷宽度与半导体掺杂浓度的平方根成的平方根成反比反比。随着掺杂浓度增加，耗尽层宽度减小，随着掺杂浓度增加，耗尽层宽度减小，隧道效应增隧道效应增强强；例；例9.7，重掺杂半导体耗尽层厚度数量级为埃，重掺杂半导体耗尽层厚度数量级为埃，隧道电流是结中的主要电流。隧道电流是结中的主要电流。隧道电流为：隧道电流为：其中其中第九章第九章 金属半导体和半导体异质结金属半导体和半导体异质结21（2）隧道效应）隧道效应高等半导体物理与器件高等半导体物理与器件第九章第九章 金属半导体和半导体异质结金属半导体和半导体异质结22（3）比接触电阻）比接触电阻欧姆电阻的优势在于欧姆电阻的优势在于接触处电阻接触处电阻RC，定义：在零偏压时，电，定义：在零偏压时，电流密度对电压求导的倒数，即流密度对电压求导的倒数，即对于由对于由较低半导体掺杂浓度较低半导体掺杂浓度形成的整流接触来说，电流形成的整流接触来说，电流-电压电压关系如下：关系如下：结中的结中的热发射电流热发射电流起主要作用。此时，单位接触电阻为起主要作用。此时，单位接触电阻为单位接触电阻随势垒高度的下降迅速减小单位接触电阻随势垒高度的下降迅速减小。第九章第九章 金属半导体和半导体异质结金属半导体和半导体异质结22（3）比接触电阻）比接触电阻高等半导体物理与器件高等半导体物理与器件第九章第九章 金属半导体和半导体异质结金属半导体和半导体异质结23对于具有对于具有高掺杂浓度高掺杂浓度的金属的金属-半导体结来说，半导体结来说，隧道效应隧道效应起主要起主要作用。则单位接触电阻为作用。则单位接触电阻为表明单位接触电阻是表明单位接触电阻是强烈依强烈依赖于半导体掺杂浓度赖于半导体掺杂浓度的函数。的函数。右图是右图是Rc随半导体掺杂浓度变化的一随半导体掺杂浓度变化的一系列理论值。系列理论值。掺杂浓度约大于掺杂浓度约大于1019cm-3，隧道效应隧道效应占主导地位占主导地位，Rc随随Nd呈指数规律变化；呈指数规律变化；掺杂浓度较低掺杂浓度较低时，时，Rc值由值由势垒高度势垒高度决决定，与掺杂浓度基本无关。定，与掺杂浓度基本无关。图中还绘出了实验数据。图中还绘出了实验数据。第九章第九章 金属半导体和半导体异质结金属半导体和半导体异质结23对于具有高掺杂浓度的金属对于具有高掺杂浓度的金属高等半导体物理与器件高等半导体物理与器件第九章第九章 金属半导体和半导体异质结金属半导体和半导体异质结249.3 异异质结（1）形成异）形成异质结的材料的材料异异质结由由两种具有不同禁两种具有不同禁带宽度度的材料的材料组成。成。结表面的能表面的能带是是不不连续的。的。突突变结：半：半导体由一个窄禁体由一个窄禁带宽度材料度材料突突变到到宽禁禁带宽度材料形成的度材料形成的结。为形成一有用的异形成一有用的异质结，两种材料的，两种材料的晶格常数必晶格常数必须匹配匹配。第九章第九章 金属半导体和半导体异质结金属半导体和半导体异质结249.3 异质结（异质结（1）形成）形成高等半导体物理与器件高等半导体物理与器件第九章第九章 金属半导体和半导体异质结金属半导体和半导体异质结25（2）能）能带图根据带隙能量的关系，异质结有根据带隙能量的关系，异质结有3种可能：种可能：跨骑跨骑（图（图(a)）、）、交错交错（图（图(b)）、）、错层错层（图（图(c)）。）。根据掺杂类型的不同，有根据掺杂类型的不同，有4种基本类型的异质结：种基本类型的异质结：反型异质结反型异质结：掺杂类型变化，例：掺杂类型变化，例nP结、结、Np结结同型异质结同型异质结：掺杂类型相同，例：掺杂类型相同，例nN结、结、pP结结其中，大写字母表示较宽带隙的材料其中，大写字母表示较宽带隙的材料窄带隙和宽带隙能量的关系窄带隙和宽带隙能量的关系:(a)跨骑；跨骑；(b)交错；交错；(c)错层错层第九章第九章 金属半导体和半导体异质结金属半导体和半导体异质结25（2）能带图根据带隙能量）能带图根据带隙能量高等半导体物理与器件高等半导体物理与器件第九章第九章 金属半导体和半导体异质结金属半导体和半导体异质结26真空能带与两个导带能级和价带能级平行，真空能级连续。真空能带与两个导带能级和价带能级平行，真空能级连续。接触前能带接触前能带第九章第九章 金属半导体和半导体异质结金属半导体和半导体异质结26真空能带与两个导带能级和真空能带与两个导带能级和高等半导体物理与器件高等半导体物理与器件第九章第九章 金属半导体和半导体异质结金属半导体和半导体异质结27热平衡状态下的一个热平衡状态下的一个典型理想典型理想nP异质结异质结第九章第九章 金属半导体和半导体异质结金属半导体和半导体异质结27热平衡状态下的一个典型理热平衡状态下的一个典型理高等半导体物理与器件高等半导体物理与器件第九章第九章 金属半导体和半导体异质结金属半导体和半导体异质结28（3）二维电子气）二维电子气nN异质结在热平衡状态下的理想能带图异质结在热平衡状态下的理想能带图为达到热平衡，电子从宽带隙为达到热平衡，电子从宽带隙材料流向窄带隙，在材料流向窄带隙，在临近表面临近表面的势阱处形成电子的堆积的势阱处形成电子的堆积。电子在势阱中能量是电子在势阱中能量是量子化量子化的。的。二维电子气二维电子气指电子在一个空间方向上（与界面垂直方向）有量子指电子在一个空间方向上（与界面垂直方向）有量子化的能级，同时也可向其他化的能级，同时也可向其他两个空间方向自由移动。两个空间方向自由移动。图（图（a）为导带）为导带边缘靠近突变结边缘靠近突变结表面处的能带表面处的能带图（图（b）三角形）三角形势阱的近似形状势阱的近似形状第九章第九章 金属半导体和半导体异质结金属半导体和半导体异质结28（3）二维电子气）二维电子气nN异质异质高等半导体物理与器件高等半导体物理与器件第九章第九章 金属半导体和半导体异质结金属半导体和半导体异质结29平行于表面的电流是电子浓度平行于表面的电流是电子浓度和电子迁移率的函数。和电子迁移率的函数。由于由于GaAs轻掺杂或本征，则二轻掺杂或本征，则二维电子气处于一低杂质浓度区，维电子气处于一低杂质浓度区，因为杂质散射效应达到最小。因为杂质散射效应达到最小。同样区域，电子迁移率远大于同样区域，电子迁移率远大于有电离施主杂质时的迁移率。有电离施主杂质时的迁移率。平行于表面的电子运动受到平行于表面的电子运动受到AlGaAs中电离杂质库仑力的中电离杂质库仑力的影响，采用影响，采用AlGaAs-GaAs异异质结时这种作用将大大减弱。质结时这种作用将大大减弱。将逐渐变化的本征将逐渐变化的本征AlGaAs夹夹在在N型型AlGaAs和和GaAs间。间。势阱中电子远离已电离杂质，势阱中电子远离已电离杂质，则电子迁移率较突变的异质结则电子迁移率较突变的异质结中迁移率有很大提高。中迁移率有很大提高。势阱中电子定态分布势阱中电子定态分布热平热平衡下衡下缓变缓变结导结导带边带边缘缘第九章第九章 金属半导体和半导体异质结金属半导体和半导体异质结29平行于表面的电流是电子浓平行于表面的电流是电子浓高等半导体物理与器件高等半导体物理与器件第九章第九章 金属半导体和半导体异质结金属半导体和半导体异质结30Np异质结在热异质结在热平衡时的能带图平衡时的能带图pP异质结在热平异质结在热平衡时的能带图衡时的能带图第九章第九章 金属半导体和半导体异质结金属半导体和半导体异质结30Np异质结在热平衡时的能异质结在热平衡时的能高等半导体物理与器件高等半导体物理与器件第九章第九章 金属半导体和半导体异质结金属半导体和半导体异质结31轻掺杂半半导体与金属可形成整流接体与金属可形成整流接触触肖特基二极管，能肖特基二极管，能带图理想肖特基二极管理想肖特基二极管I-V特性肖特基特性肖特基二极管与二极管与pn结二极管的比二极管的比较欧姆接触定欧姆接触定义、两种、两种类型型异异质结类型、能型、能带图小小 结第九章第九章 金属半导体和半导体异质结金属半导体和半导体异质结31轻掺杂半导体与金属可形成轻掺杂半导体与金属可形成高等半导体物理与器件高等半导体物理与器件第九章第九章 金属半导体和半导体异质结金属半导体和半导体异质结32作作 业9.4第九章第九章 金属半导体和半导体异质结金属半导体和半导体异质结32作作 业业9.4高等半导体物理与器件高等半导体物理与器件第九章第九章 金属半导体和半导体异质结金属半导体和半导体异质结第九章第九章 金属半导体和半导体异质结谢金属半导体和半导体异质结谢 谢！谢！