close

Вход

Забыли?

вход по аккаунту

?

Механизмы электронного

код для вставкиСкачать
Механизмы электронного
транспорта в контактах металлполупроводник.
Подготовил Королёв Сергей.
Где используются контакты металлполупроводник?
?
Диоды
Вольфрам
J V
R
Кремний
Контакты для соединения
металлического провода и
полупроводника
Омический контакт
Дрейфово-диффузионная теория.
Исследуемый образец.
O2
S-слой
n+-Cu2O
I-слой
n-Cu2O
Metal
Cu
Дрейфово-диффузионная теория.
Формирование барьера.
b 1 эВ +V
0
-V
0
Дрейфово-диффузионная теория.
Приближения.
N
J N
N
c a , ..., a a c a , ..., a a
i
1
N
i 1
a1 F , a 2 n
F , n – малы
i
ij
i 1
1
N
j 1
i
a j ...
Дрейфово-диффузионное приближение
J en F eD n
x
1
dn
F
x
F
,
n
x
.
Одномерный случай:
0
0
dx
2
F co n st .
3
Соотношение Эйнштейна:
e
D
kT
.
Дрейфово-диффузионная теория.
Приближения. Выражение для тока.
4
b n 0 N c exp kT E n d N c exp D kT n d n 0
b
ED
0
d
b eV J ev d N c exp 1
exp kT kT vd F
exp eF d
kT
1
m kT Nc 2
2 2
3
2
Дрейфово-диффузионная теория.
Сопротивление. Сравнение с экспериментом.
1
dJ
dV
Область применимости дрейфоводиффузионной теории.
Дрейфово-диффузионное приближение справедливо, когда
dW e dx
kT
1, dn dx
для модели Мотта
1
n
eV 0
d
eV 0 1 эВ , k T 0 .0 2 5 эВ d
40
Сu-Cu2O-n+Cu2O: 5 10 3 мкм , d 10 мкм .
Metal-GaAs-n+GaAs: 10 2 мкм , d 10 1 мкм .
J en F eD n
kT
1
Термоэмиссионная теория.
d 3k
J e u k f k
3
4
V
k
S
M
d
fM
fS
b eV J A T exp exp 1
kT kT 2
Промежуточный итог.
Параметры
реальных
диодов
10-3
10-2
10-1
100
10+1
Эффект сил изображения.
сила изображения
b
e V
-
+
Fb i
n
n
n
Fb i
x
V 0
x
V 0
x
V 0
e b bi
e e 0 e V 0 V
n 1 e V
0 1 1 (фактор неидеальности)
Выражение для тока с учётом
эффекта сил изображения.
2
J A T exp e 0
kT
eV exp
exp
nkT eV
1
1
n
kT
e 0 , n V – определяются из эксперимента
Отражение от границы.
• Квантовое отражение (fq);
• Рассеяние на фононе (fp).
fqfp
A A
fq f p A
e0
J A T exp kT
2
eV eV
1
1
exp exp n
nkT kT
Контакт с барьером Шоттки.
eV 0
b
d
металл
легированный
полупроводник
Туннелирование через барьер.
Максимум распределения по энергиям.
d
e d
надбарьерное прохождение
эффекты туннелирования
T2
P E E
Thermionic emission
T1
T0
1
0
f E 1
3
4
2
P E exp 2 em b E 2
3
1
f E 1 exp E
kT
F Туннелирование через барьер.
Выражение для тока.
eV eV
1
J J s exp 1
exp n
nkT
kT
b
n 1
e
nkT
1
E 0 T
eE 00 E 0 T E 00 coth kT E 00
n n T
Nd 2 m s полевая
эмиссия
1
2
термополевая
эмиссия
термоэмиссия
Туннелирование через барьер.
Зависимость фактора неидеальности и максимума
распределения по энергиям от температуры.
Em
Vd
Туннелирование через барьер.
Дискретность пространственного заряда.
rD
Vd
rD d
eN D
d
2
d ND
3
1
rD N D
3
N D rD d
r e r ri i
Омические контакты.
M eta l n S i
R c exp b kT R c dJ
dV
1
V 0
R c exp b
E 00
E 00
N d 2 m s 1
2
m G a A s m S i R c ,G a A s R c , S i
Ещё эффекты.
• Генерация и рекомбинация носителей в
обеднённой области.
• Инжекция дырок.
• Переходные эффекты.
• Эффект граничного слоя.
• T0-эффект.
• Другие…
Документ
Категория
Презентации
Просмотров
3
Размер файла
1 550 Кб
Теги
1/--страниц
Пожаловаться на содержимое документа