Clase 11 Y 12

Modelo Ideal y Estado Superficial

• Relación de energía electrónica para un contacto ideal entre un metal y un semiconductor tipo n en ausencia de estados superficiales. • Inicialmente se muestra que el metal y el semiconductor sin contacto y el sistema no se encuentra en equilibrio térmico. • Si se un conductor conecta al semiconductor con el metal se establece equilibrio térmico los niveles de Fermi se alinean. • En relación al nivel de Fermi en el metal, el nivel de Fermi en el semiconductor es mas bajo en una cantidad igual a la diferencia de las dos Funciones de Trabajo.

Semiconductor tipo n

Semiconductor tipo p

Diagrama de energía de un contacto semiconductor metal de tipo n con un metal tipo p bajo diferentes condiciones de polarización, a- Equilibrio térmico, b- Polarización directa, c- Polarización inversa.

Efecto Schottky

Diagrama de Banda de Energía entre una superficie metálica y el vacío. La Función de Trabajo del metal qΦm. La Función de Trabajo efectiva (o Barrera) disminuye si se aplica un campo eléctrico a la superficie. La disminución se debe a la combinación de efectos del campo y la imagen de energía inducida.

Efecto Schottky Función de Trabajo del metal para una superficie metálica purificada en el vacío en función del número atómico. Se aprecia la naturaleza periódica del aumento y disminución de la Función de Trabajo, dentro de cada grupo.

Efecto Schottky Diagrama de Banda de energía incorporando el efecto Schottky para un contacto de un metal con un semiconductor tipo n, bajo condiciones de polarizaciones diferentes. La barrera mas alta intrínseca es qΦBO. La barrera mas alta en equilibrio térmico es qΦBn. La Barrera mas baja para la polarización directa es ΔΦF y para la polarización inversa es ΔΦR.

El Proceso de Transporte de Corriente

Emisión Termoiónica

Proceso de Difusión

Proceso de Emisión Termoiónica y Difusión

Proceso de Emisión Termoiónica y Difusión Diagrama de Banda de Energía incorporando el efecto Schottky. La energía potencial del electrón es qψ(x), y el Pseudo nivel de Fermi es qΦ(x).

Efecto Túnel

Valores teóricos y experimentales de la Curva Característica para Barreras de Au-Si

Inyección de portadores minoritarios Densidad de la corriente de saturación en función de la concentración de dopado de Barreras de Au-Si para tres diferentes temperaturas

Inyección de portadores minoritarios

Diagrama de energía de una Barrera Schottky epitaxial

Barrera de Potencial

Diagrama de Banda de Energía detallado de un contacto metal-semiconductor tipo n con una capa de interfaz del orden de distancias atómicas.

Barrera de Potencial

Barrera de Potencial

Otros resultados de otros contactos metal-semiconductor

Barrera de Potencial Ubicación del nivel de Fermi superficial para algunos metales y el oxígeno sobre GaAs, GaSb y InP. Se observa una pequeña dependencia de la naturaleza química de los metales y del oxígeno.

Barrera de Potencial Barrera alta en función de la electronegatividad de metales depositados sobre Si, GaSe, y SiO2.

Medición de Corriente-Voltaje Densidad de corriente en polarización directa en función de la tensión aplicada de diodos W-Si y W-GaAs.

Medición de Corriente-Voltaje

a- Diodo PtSi-Si con un anillo protector de difusión, b- comparación de los resultados experimentales y teóricos para el diodo PtSi-Si.

Medición de La Energía de Activación

Gráfico de la energía de activación para determinar la altura de la barrera.

Medición de La Capacitancia - Tensión Semiconductor con un nivel bajo de dadores y con un nivel alto de dadores. ND es la concentración baja de dadores y NT es la concentración alta de dadores.