金屬/半導(dǎo)體肖特基接觸模型研究進(jìn)展

2011-04-29 王光偉 天津工程師范大學(xué)電子工程學(xué)院

  在分析理想金屬/ 半導(dǎo)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(jī)理和影響因素。金屬/ 半導(dǎo)體間的界面層使得肖特基勢(shì)壘高度( SBH) 對(duì)功函數(shù)的依賴(lài)減弱, 也導(dǎo)致SBH 與外加偏壓有關(guān)。研究證實(shí), 多種因素, 如界面晶向、原子結(jié)構(gòu)、化學(xué)鍵和結(jié)構(gòu)不完整性等, 都會(huì)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(duì)基于肖特基結(jié)的器件工作有顯著影響。

  金屬和半導(dǎo)體接觸時(shí), 由于兩者功函數(shù)不同, 電荷越過(guò)金屬/半導(dǎo)體(MS) 界面遷移, 產(chǎn)生界面電場(chǎng),半導(dǎo)體能帶彎曲, 形成肖特基勢(shì)壘, 這就是肖特基接觸。半個(gè)多世紀(jì)以來(lái)至今, 這個(gè)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(jī)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(shì)壘柵場(chǎng)效應(yīng)管( MESFET) 等,MS 肖特基接觸是不可缺少的; 再次, 人們對(duì)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(dǎo)體的SBD、肖特基勢(shì)壘MOSFET 等) 抱有濃厚的興趣。

3 、結(jié)束語(yǔ)

  金屬/ 半導(dǎo)體存在功函差( 即費(fèi)米能級(jí)不同) 是理想肖特基勢(shì)壘的內(nèi)因。金屬/半導(dǎo)體間的界面層使得SBH 對(duì)功函差的依賴(lài)變?nèi)酢_@可部分由費(fèi)米能級(jí) 釘扎! 效應(yīng)來(lái)解釋。無(wú)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(xué)鍵等都是造成SBH 不均勻分布的因素。這種不均勻分布對(duì)肖特基結(jié)的電學(xué)特性有直接影響。對(duì)MS 界面微觀(guān)結(jié)構(gòu)的深入研究是弄清SBH 不均勻的主要途徑之一。