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1、半导体物理第1页，本讲稿共51页7.1 7.1 金属金属-半导体接触和能带图半导体接触和能带图Contact between Metal and Semiconductor and Band DiagramContact between Metal and Semiconductor and Band Diagram学习重点：学习重点：功函数功函数功函数功函数 电子亲和能电子亲和能电子亲和能电子亲和能 接触电势差接触电势差接触电势差接触电势差 阻挡层与反阻挡层阻挡层与反阻挡层阻挡层与反阻挡层阻挡层与反阻挡层第2页，本讲稿共51页MetalMetalInsulatorInsulatorSemic
2、onductorSemiconductorSemicoductorSemicoductor(a)(a)基于平面工艺的金属基于平面工艺的金属基于平面工艺的金属基于平面工艺的金属-半导体接触结构透视图半导体接触结构透视图半导体接触结构透视图半导体接触结构透视图(b)(b)金属金属金属金属-半导体接触结构一维结构图半导体接触结构一维结构图半导体接触结构一维结构图半导体接触结构一维结构图MetalMetal第3页，本讲稿共51页1 1 1 1、金属和半导体的功函数、金属和半导体的功函数、金属和半导体的功函数、金属和半导体的功函数金属功函数金属功函数金属功函数金属功函数WWm m：起始能量等于费米能级的
3、电子，由金属内部逸出到真空：起始能量等于费米能级的电子，由金属内部逸出到真空：起始能量等于费米能级的电子，由金属内部逸出到真空：起始能量等于费米能级的电子，由金属内部逸出到真空中所需要的最小能量。中所需要的最小能量。中所需要的最小能量。中所需要的最小能量。WWmm=E E0 0-(-(E EF F)mm半导体功函数半导体功函数半导体功函数半导体功函数WWs s ：真空能级与半导体费米能级之差。：真空能级与半导体费米能级之差。：真空能级与半导体费米能级之差。：真空能级与半导体费米能级之差。WWs s=E E0 0 (E EF F)s s电子亲合能电子亲合能电子亲合能电子亲合能：半导体导带底的电子
4、逸出体外所需的最小能量。：半导体导带底的电子逸出体外所需的最小能量。：半导体导带底的电子逸出体外所需的最小能量。：半导体导带底的电子逸出体外所需的最小能量。E0EcEvWsEn(EF)sWm(EF)m第4页，本讲稿共51页2 2 2 2、接触电势差、接触电势差、接触电势差、接触电势差假设金属和假设金属和假设金属和假设金属和 n n 型半导体相接触，且型半导体相接触，且型半导体相接触，且型半导体相接触，且WWmm WWs sE0EcEvWsEn(EF)sWmEFm接触前功函数差将被接触后的电势能所补偿：接触前功函数差将被接触后的电势能所补偿：接触前功函数差将被接触后的电势能所补偿：接触前功函数差
5、将被接触后的电势能所补偿：第5页，本讲稿共51页n n金属和半导体间距离金属和半导体间距离金属和半导体间距离金属和半导体间距离D D D D远大于原子间距远大于原子间距远大于原子间距远大于原子间距连通后电子由半导体流向金连通后电子由半导体流向金连通后电子由半导体流向金连通后电子由半导体流向金属直到两者费米能级相同，属直到两者费米能级相同，属直到两者费米能级相同，属直到两者费米能级相同，系统达到平衡。系统达到平衡。系统达到平衡。系统达到平衡。由于间隙足够大，空间电荷层由于间隙足够大，空间电荷层由于间隙足够大，空间电荷层由于间隙足够大，空间电荷层厚度可忽略。因此，接触电势厚度可忽略。因此，接触电势
6、厚度可忽略。因此，接触电势厚度可忽略。因此，接触电势差：差：差：差：连通后平衡能带图连通后平衡能带图连通后平衡能带图连通后平衡能带图第6页，本讲稿共51页n n随着随着随着随着D D D D的减小，空间电荷增加，能带弯曲的减小，空间电荷增加，能带弯曲的减小，空间电荷增加，能带弯曲的减小，空间电荷增加，能带弯曲V Vs s是半导体表面与体内的电势差，称是半导体表面与体内的电势差，称是半导体表面与体内的电势差，称是半导体表面与体内的电势差，称为表面势。为表面势。为表面势。为表面势。qVqVD D=qV=qVs s第7页，本讲稿共51页n nD D D D小到可以与原子间距相比较小到可以与原子间距相
7、比较小到可以与原子间距相比较小到可以与原子间距相比较,可以忽略时可以忽略时可以忽略时可以忽略时导带底电子向金属运动时必须导带底电子向金属运动时必须导带底电子向金属运动时必须导带底电子向金属运动时必须越过的势垒高度：越过的势垒高度：越过的势垒高度：越过的势垒高度：qVqVD D=WWmm WWs s 金属一侧的电子运动到金属一侧的电子运动到金属一侧的电子运动到金属一侧的电子运动到半导体一侧需要越过的势垒半导体一侧需要越过的势垒半导体一侧需要越过的势垒半导体一侧需要越过的势垒高度：高度：高度：高度：qqns ns=WWmm-第8页，本讲稿共51页 金属金属金属金属-半体接触由三个区半体接触由三个区
8、半体接触由三个区半体接触由三个区域组成：域组成：域组成：域组成：金属电子积累区金属电子积累区金属电子积累区金属电子积累区 半导体空间电荷区半导体空间电荷区半导体空间电荷区半导体空间电荷区 半导体中性区半导体中性区半导体中性区半导体中性区在耗尽层近似条件下：在耗尽层近似条件下：在耗尽层近似条件下：在耗尽层近似条件下：3 3、忽略间隙时的静电特性、忽略间隙时的静电特性、忽略间隙时的静电特性、忽略间隙时的静电特性 空间电荷密度空间电荷密度空间电荷密度空间电荷密度 (x x)0 0 x xd d x x0 0 x xd d x x0 0 x xd d x x0 0 x xd d x x qNqND D
9、 N ND D n ni i2 2/N ND D n n(x x)p p(x x)n n0 0 p p0 0 V V(x x)E E(x x)qVqVD D第9页，本讲稿共51页 (x x)0 0 x xd d x x0 x0 xd d x x0 0 x xd d x x0 0 x xd d x x qNqND D N ND D n ni i2 2/N ND D n n(x x)p p(x x)n n0 0 p p0 0 V V(x x)E E(x x)qVqVD D 空间电荷区电场强度空间电荷区电场强度空间电荷区电场强度空间电荷区电场强度 空间电荷区电势分布空间电荷区电势分布空间电荷区电势分
10、布空间电荷区电势分布 空间电荷区宽度空间电荷区宽度空间电荷区宽度空间电荷区宽度设半导体中性区设半导体中性区设半导体中性区设半导体中性区电势为电势为电势为电势为零零零零第10页，本讲稿共51页 (x x)0 0 x xd d x x0 x0 xd d x x0 0 x xd d x x0 0 x xd d x x qNqND D N ND D n ni i2 2/N ND D n n(x x)p p(x x)n n0 0 p p0 0 V V(x x)E E(x x)qVqVD D 空间电荷区载流子分布空间电荷区载流子分布空间电荷区载流子分布空间电荷区载流子分布第11页，本讲稿共51页（a a）
11、电子阻挡层：）电子阻挡层：）电子阻挡层：）电子阻挡层：WWmm WWs s（1 1）金属）金属）金属）金属-n-n型半导体接触型半导体接触型半导体接触型半导体接触E0EcEvWsEnEFsWmEFmEFs电子阻挡层电子阻挡层界界 面面EF电子阻挡层电子阻挡层界界 面面EF电子阻挡层电子阻挡层界界 面面EvEvqVDqns金属一侧的势垒金属一侧的势垒qns=Wm-半导体一侧的势垒半导体一侧的势垒qVD=Wm-Ws第12页，本讲稿共51页n nW W W Wm m m mWWWWs s s s时时时时，n n n n型型型型半半半半导导导导体体体体表表表表面面面面形形形形成成成成正正正正的的的的空
12、空空空间间间间电电电电荷荷荷荷区区区区，电电电电场场场场由由由由体体体体内内内内指指指指向向向向表表表表面面面面，V V V Vs s s s0000，能能能能带带带带向向向向上上上上弯弯弯弯曲曲曲曲，金金金金半半半半接接接接触触触触形形形形成成成成的的的的空空空空间间间间电电电电荷荷荷荷层层层层载载载载流流流流子子子子浓浓浓浓度度度度低低低低于于于于体体体体内内内内，被称为阻挡层。被称为阻挡层。被称为阻挡层。被称为阻挡层。第13页，本讲稿共51页（b b）电子反阻挡层：）电子反阻挡层：）电子反阻挡层：）电子反阻挡层：WWmm WWs sEFsE0EcEvWsEnWmEFmEF电子反阻挡层电子
13、反阻挡层界界 面面EcEvqVD=Ws-WmXD第14页，本讲稿共51页（a a）空穴阻挡层）空穴阻挡层）空穴阻挡层）空穴阻挡层对于对于对于对于p p型半导体，在型半导体，在型半导体，在型半导体，在WWmm WWs s时，表现为反阻挡层：时，表现为反阻挡层：时，表现为反阻挡层：时，表现为反阻挡层：E0EcEvWsWmEFmEFs第16页，本讲稿共51页4 4 4 4、阻挡层与反阻挡层、阻挡层与反阻挡层、阻挡层与反阻挡层、阻挡层与反阻挡层（a a）电子阻挡层：）电子阻挡层：）电子阻挡层：）电子阻挡层：WWmm WWs s（b b）电子反阻挡层：）电子反阻挡层：）电子反阻挡层：）电子反阻挡层：WW
14、mm WWs s（1 1）金属）金属）金属）金属-n-n型半导体接触型半导体接触型半导体接触型半导体接触（a a）空穴反阻挡层：）空穴反阻挡层：）空穴反阻挡层：）空穴反阻挡层：WWmm WWs s（b b）空穴阻挡层：）空穴阻挡层：）空穴阻挡层：）空穴阻挡层：WWmm WWs s（2 2）金属）金属）金属）金属-p-p型半导体接触型半导体接触型半导体接触型半导体接触第17页，本讲稿共51页5 5、表面态对接触势垒的影响、表面态对接触势垒的影响、表面态对接触势垒的影响、表面态对接触势垒的影响晶格周期性在表面处中断或其它因素而引起的晶格周期性在表面处中断或其它因素而引起的晶格周期性在表面处中断或其
15、它因素而引起的晶格周期性在表面处中断或其它因素而引起的局（定）域在表面附近的电子态。局（定）域在表面附近的电子态。局（定）域在表面附近的电子态。局（定）域在表面附近的电子态。表面态：表面态：表面态：表面态：与表面态相应的能级称为表面能级。与表面态相应的能级称为表面能级。与表面态相应的能级称为表面能级。与表面态相应的能级称为表面能级。表面能级：表面能级：表面能级：表面能级：受主型表面态：受主型表面态：受主型表面态：受主型表面态：施主型表面态：施主型表面态：施主型表面态：施主型表面态：表面能级接受电子后带负电，称为表面能级接受电子后带负电，称为表面能级接受电子后带负电，称为表面能级接受电子后带负电
16、，称为。表面能级释放电子后带正电，称为表面能级释放电子后带正电，称为表面能级释放电子后带正电，称为表面能级释放电子后带正电，称为。n n实实实实验验验验表表表表明明明明：不不不不同同同同金金金金属属属属的的的的功功功功函函函函数数数数虽虽虽虽然然然然相相相相差差差差很很很很大大大大，但但但但与与与与半半半半导导导导体体体体接接接接触触触触时时时时总是形成阻挡层，而且势垒高度相差很小。总是形成阻挡层，而且势垒高度相差很小。总是形成阻挡层，而且势垒高度相差很小。总是形成阻挡层，而且势垒高度相差很小。n n原因：半导体表面存在表面态。原因：半导体表面存在表面态。原因：半导体表面存在表面态。原因：半导
17、体表面存在表面态。第18页，本讲稿共51页n n表面态特点表面态特点表面态特点表面态特点（1 1 1 1）由由由由悬悬悬悬挂挂挂挂键键键键、杂杂杂杂质质质质、缺缺缺缺陷陷陷陷等等等等因因因因素素素素产产产产生生生生，它它它它们们们们一一一一般般般般具具具具有有有有双双双双性性性性行行行行为为为为，接接接接受受受受电电电电子子子子表表表表现现现现为为为为受受受受主主主主型型型型，反反反反之之之之为施主型。为施主型。为施主型。为施主型。（2 2 2 2）密度很高，在禁带中分布不均匀。）密度很高，在禁带中分布不均匀。）密度很高，在禁带中分布不均匀。）密度很高，在禁带中分布不均匀。（3 3 3 3）在
18、在在在半半半半导导导导体体体体表表表表面面面面禁禁禁禁带带带带中中中中存存存存在在在在一一一一个个个个距距距距离离离离价价价价带带带带顶顶顶顶为为为为qqqq0 0 0 0的的的的 位位位位 置置置置。E E E EF F F F=q=q=q=q0 0 0 0时时时时，表表表表 面面面面 态态态态 呈呈呈呈 电电电电 中中中中 性性性性。E E E EF F F Fqqq l ln n（2 2）热电子发射理论：）热电子发射理论：）热电子发射理论：）热电子发射理论：x xd d l ln n时，电子通过势垒区将发生多次碰撞。时，电子通过势垒区将发生多次碰撞。时，电子通过势垒区将发生多次碰撞。时，
19、电子通过势垒区将发生多次碰撞。势垒高度势垒高度势垒高度势垒高度qVqVD Dk k0 0T T 时，势垒区内的载流子浓度近似等于零。时，势垒区内的载流子浓度近似等于零。时，势垒区内的载流子浓度近似等于零。时，势垒区内的载流子浓度近似等于零。耗尽层中的电荷密度：耗尽层中的电荷密度：耗尽层中的电荷密度：耗尽层中的电荷密度：（1 1）第26页，本讲稿共51页 即即即即（2 2）代入泊松方程代入泊松方程代入泊松方程代入泊松方程（3 3）利用边界条件：利用边界条件：利用边界条件：利用边界条件：由（由（由（由（1 1）-（4 4）式及）式及）式及）式及 积分得到积分得到积分得到积分得到（4 4）（5 5）
20、（6 6）第27页，本讲稿共51页（7 7）因为因为因为因为x x=0=0时时时时当外加偏压当外加偏压当外加偏压当外加偏压V V时时时时,由此可见，由此可见，由此可见，由此可见，x xd d 随外加电压的变化而变化随外加电压的变化而变化随外加电压的变化而变化随外加电压的变化而变化Schottky势垒势垒这种势垒宽度随外加电压的变化而变化的这种势垒宽度随外加电压的变化而变化的这种势垒宽度随外加电压的变化而变化的这种势垒宽度随外加电压的变化而变化的金金金金-半接触势垒就是半接触势垒就是半接触势垒就是半接触势垒就是SchottkySchottky势垒。势垒。势垒。势垒。所以所以所以所以第28页，本讲
21、稿共51页势垒区电流密度方程：势垒区电流密度方程：势垒区电流密度方程：势垒区电流密度方程：在等式两边同乘因子在等式两边同乘因子在等式两边同乘因子在等式两边同乘因子，得，得，得，得（8 8）（9 9）第29页，本讲稿共51页 外加偏压一定，即稳态情况时外加偏压一定，即稳态情况时外加偏压一定，即稳态情况时外加偏压一定，即稳态情况时J J与与与与x x无关，对（无关，对（无关，对（无关，对（9 9）式积分得：）式积分得：）式积分得：）式积分得：边界条件如下：边界条件如下：边界条件如下：边界条件如下：第30页，本讲稿共51页 金属金属金属金属-半导体接触扩散理论电流电压方程：半导体接触扩散理论电流电压
22、方程：半导体接触扩散理论电流电压方程：半导体接触扩散理论电流电压方程：其中其中其中其中第31页，本讲稿共51页讨讨 论论（1 1）V V 0 0 时时时时 如果如果如果如果（2 2）V V 0 0 时时时时 如果如果如果如果VI0第32页，本讲稿共51页（2 2）热电子发射理论）热电子发射理论）热电子发射理论）热电子发射理论 x xd d k k0 0T T。（a a）J Js smm （b b）J Jmms s （c c）J J=J Js smm +J Jmms s第33页，本讲稿共51页 （a a）J Js sm m：单位体积中，能量在单位体积中，能量在单位体积中，能量在单位体积中，能量在
23、EEEE+dEdE范围内的电子数为：范围内的电子数为：范围内的电子数为：范围内的电子数为：利用利用利用利用第34页，本讲稿共51页又又又又则则则则 假设电流沿假设电流沿假设电流沿假设电流沿x x方向流动，因此只有速度分量方向流动，因此只有速度分量方向流动，因此只有速度分量方向流动，因此只有速度分量v vx x对电流有贡对电流有贡对电流有贡对电流有贡献，同时献，同时献，同时献，同时v vx x需满足以下条件：需满足以下条件：需满足以下条件：需满足以下条件：第35页，本讲稿共51页即电子的最小速度：即电子的最小速度：即电子的最小速度：即电子的最小速度：于是，于是，于是，于是，式中，式中，式中，式中
24、，第36页，本讲稿共51页 （b b）J Jm ms s：金属一侧的势垒金属一侧的势垒金属一侧的势垒金属一侧的势垒qqnsns是恒定的，所以是恒定的，所以是恒定的，所以是恒定的，所以J Jmms s是恒定的。是恒定的。是恒定的。是恒定的。V V=0 =0 时，时，时，时，J Js smm+J Jmms s=0=0从而从而从而从而 J Jmms s=-=-J Js smm （V V=0=0）（c c）总电流密度）总电流密度J J其中其中其中其中第37页，本讲稿共51页JSD随外加电压而变化；对温度很随外加电压而变化；对温度很敏感。敏感。JST与外加电压无关；对温度与外加电压无关；对温度很敏感很敏
25、感。第38页，本讲稿共51页第39页，本讲稿共51页MgMg2 2Si-Si-n nSiSi与与与与Al-Al-n nSiSi肖特基二极管肖特基二极管肖特基二极管肖特基二极管V-IV-I特性特性特性特性第40页，本讲稿共51页实际情况实际情况实际情况实际情况反向电流不饱和反向电流不饱和反向电流不饱和反向电流不饱和VI0VI0理想情况理想情况理想情况理想情况反向电流饱和反向电流饱和反向电流饱和反向电流饱和（3 3）镜象力和隧道效应的影响）镜象力和隧道效应的影响）镜象力和隧道效应的影响）镜象力和隧道效应的影响第41页，本讲稿共51页 镜象力的影响镜象力的影响-x -x 0 +0 +x x x x
26、感应镜感应镜感应镜感应镜象电荷象电荷象电荷象电荷感应电荷对电子产生库仑吸引力：感应电荷对电子产生库仑吸引力：感应电荷对电子产生库仑吸引力：感应电荷对电子产生库仑吸引力：产生的电子附加势能为：产生的电子附加势能为：产生的电子附加势能为：产生的电子附加势能为：（1 1）（2 2）第42页，本讲稿共51页（3 3）对于金对于金对于金对于金-半接触势垒中的电子，附加势能为：半接触势垒中的电子，附加势能为：半接触势垒中的电子，附加势能为：半接触势垒中的电子，附加势能为：将势能零点选在将势能零点选在将势能零点选在将势能零点选在(E EF F)mm，由于镜象力的作用，电子所具有的，由于镜象力的作用，电子所具
27、有的，由于镜象力的作用，电子所具有的，由于镜象力的作用，电子所具有的电势能为：电势能为：电势能为：电势能为：（4 4）第43页，本讲稿共51页无镜象力无镜象力无镜象力无镜象力有镜象力有镜象力有镜象力有镜象力x xmmx x0 0镜象势能镜象势能镜象势能镜象势能将（将（将（将（3 3）式代入（）式代入（）式代入（）式代入（4 4）式，则在）式，则在）式，则在）式，则在x xmm处的电势降落为：处的电势降落为：处的电势降落为：处的电势降落为：可见反向偏压和掺杂较高时将导致势垒最高点降落值可见反向偏压和掺杂较高时将导致势垒最高点降落值可见反向偏压和掺杂较高时将导致势垒最高点降落值可见反向偏压和掺杂较
28、高时将导致势垒最高点降落值 增大。增大。增大。增大。半导体侧有效势垒高度半导体侧有效势垒高度半导体侧有效势垒高度半导体侧有效势垒高度金属一边有效势垒高度金属一边有效势垒高度金属一边有效势垒高度金属一边有效势垒高度第44页，本讲稿共51页 隧道效应的影响隧道效应的影响隧道效应原理：隧道效应原理：隧道效应原理：隧道效应原理：能量低于势垒顶的电子能量低于势垒顶的电子能量低于势垒顶的电子能量低于势垒顶的电子有一定几率穿过这个势垒，有一定几率穿过这个势垒，有一定几率穿过这个势垒，有一定几率穿过这个势垒，穿透的几率与电子能量和势穿透的几率与电子能量和势穿透的几率与电子能量和势穿透的几率与电子能量和势厚度有
29、关。厚度有关。厚度有关。厚度有关。第45页，本讲稿共51页 对于一定能量的电子存在一个临界厚度对于一定能量的电子存在一个临界厚度对于一定能量的电子存在一个临界厚度对于一定能量的电子存在一个临界厚度x xc c 。如果势垒厚度小于如果势垒厚度小于如果势垒厚度小于如果势垒厚度小于x xc c，则势垒对于电子是完全透明，则势垒对于电子是完全透明，则势垒对于电子是完全透明，则势垒对于电子是完全透明 的，电的，电的，电的，电子可以直接通过它。子可以直接通过它。子可以直接通过它。子可以直接通过它。金属一侧的有效势垒高度是金属一侧的有效势垒高度是金属一侧的有效势垒高度是金属一侧的有效势垒高度是-qVqV(x
30、 xc c)，若，若，若，若x xc cx xd d，则，则，则，则隧道效应引起的势垒降低为：隧道效应引起的势垒降低为：隧道效应引起的势垒降低为：隧道效应引起的势垒降低为：第46页，本讲稿共51页镜象力镜象力镜象力镜象力和和和和隧道效应对肖特基势垒二级管隧道效应对肖特基势垒二级管隧道效应对肖特基势垒二级管隧道效应对肖特基势垒二级管的影响的影响的影响的影响：（1 1）对正向特性影响很小；）对正向特性影响很小；）对正向特性影响很小；）对正向特性影响很小；（2 2）随着反向偏压的增加，）随着反向偏压的增加，）随着反向偏压的增加，）随着反向偏压的增加，使得有效势垒高度降低使得有效势垒高度降低使得有效势
31、垒高度降低使得有效势垒高度降低 越来越显著，导致反向电流不饱和。越来越显著，导致反向电流不饱和。越来越显著，导致反向电流不饱和。越来越显著，导致反向电流不饱和。第47页，本讲稿共51页3 3、肖特基二极管与、肖特基二极管与、肖特基二极管与、肖特基二极管与pnpn结二极管的比较结二极管的比较结二极管的比较结二极管的比较肖特基二极管与肖特基二极管与肖特基二极管与肖特基二极管与pnpn结二极管正向结二极管正向结二极管正向结二极管正向特性比较特性比较特性比较特性比较 肖特基二极管为多子器件，肖特基二极管为多子器件，肖特基二极管为多子器件，肖特基二极管为多子器件，不存在不存在不存在不存在pnpn结二极管
32、中非平衡结二极管中非平衡结二极管中非平衡结二极管中非平衡载流子的电荷存贮效应，具载流子的电荷存贮效应，具载流子的电荷存贮效应，具载流子的电荷存贮效应，具有较好的高频特性。有较好的高频特性。有较好的高频特性。有较好的高频特性。肖特基二极管的正向导通电肖特基二极管的正向导通电肖特基二极管的正向导通电肖特基二极管的正向导通电压低于压低于压低于压低于pnpn结二极管。结二极管。结二极管。结二极管。第48页，本讲稿共51页7.3 7.3 少数载流子的注入和欧姆接触少数载流子的注入和欧姆接触Rectification Theory of Metal-Semiconductor ContactRectifi
33、cation Theory of Metal-Semiconductor Contact学习重点：学习重点：少数载流子的注入少数载流子的注入少数载流子的注入少数载流子的注入 欧姆接触欧姆接触欧姆接触欧姆接触第49页，本讲稿共51页1 1、少数载流子的注入、少数载流子的注入、少数载流子的注入、少数载流子的注入 金属金属金属金属-n-n-n-n型半导体形成肖特基结，其正向电流包括：型半导体形成肖特基结，其正向电流包括：型半导体形成肖特基结，其正向电流包括：型半导体形成肖特基结，其正向电流包括：半导体导带电子半导体导带电子半导体导带电子半导体导带电子金属；金属；金属；金属；金属中的空穴金属中的空穴金
34、属中的空穴金属中的空穴半导体价带，称为半导体价带，称为半导体价带，称为半导体价带，称为“少子注入少子注入少子注入少子注入”。注入的少子（空穴）在势注入的少子（空穴）在势注入的少子（空穴）在势注入的少子（空穴）在势垒区边界积累，一边向体内扩垒区边界积累，一边向体内扩垒区边界积累，一边向体内扩垒区边界积累，一边向体内扩散、一边与多子（电子）复合，散、一边与多子（电子）复合，散、一边与多子（电子）复合，散、一边与多子（电子）复合，形成扩散流。形成扩散流。形成扩散流。形成扩散流。第50页，本讲稿共51页2 2、欧姆接触、欧姆接触、欧姆接触、欧姆接触欧姆接触：欧姆接触：金属和半导体形成的不产生明显的附加
35、阻抗，不引起半金属和半导体形成的不产生明显的附加阻抗，不引起半导体器件特性发生明显改变的非整流接触。理想的欧姆导体器件特性发生明显改变的非整流接触。理想的欧姆接触是指阻抗为零的接触。接触是指阻抗为零的接触。优点：优点：1）接触电阻小；）接触电阻小；2）对掺杂浓度的起伏不敏感。）对掺杂浓度的起伏不敏感。实际的金属实际的金属-半导体欧姆接触是利用半导体欧姆接触是利用隧道效应隧道效应,而不是反阻挡层而不是反阻挡层。隧穿几率决定于隧穿几率决定于势垒高度势垒高度和和势垒宽度势垒宽度。提高半导体的掺杂浓度，。提高半导体的掺杂浓度，势垒变薄，可获得大的隧穿几率，即得到欧姆接触。势垒变薄，可获得大的隧穿几率，即得到欧姆接触。第51页，本讲稿共51页