Контакт металла с полупроводником

Рис. 187. Схема возникновения внешней контактной разности потенциалов на контакте двух металлов (а, а ) и прямое подключение батарей к контакту металл —полупроводник (б)

Рис. 19. Схема энергетических уровней в области контакта металл — полупроводник п-типа

Рис. 186. Энергетическая модель собственного полупроводника (а) и образование объемного заряда в контакте металл — полупроводники /г-типа (б) Ме — металл

Если приложить к контакту металл — полупроводник электрическое напряжение, то [c.117]

Работа 5.7. Влияние оксидных прослоек на свойства контакта металл — полупроводник [c.116]

В связи с этим при рассмотрении контакта металл—полупроводник следует различать два принципиально разных случая. [c.178]

При контакте твердого тела с жидкостью на границе раздела фаз помимо двойного электрического слоя в твердом теле образуется такой же слой и в жидкости, причем он возникает независимо от того, является твердое тело металлом, полупроводником или изолятором. [c.191]

Барьерное выпрямление. Определим плотность тока, текущего через контакт металл—полупроводник, при различной полярности внешнего напряжения. Пусть к полупроводнику подключен отрицательный полюс батареи, а к металлу — положительный (прямое подключение). Будем полагать, что все внешнее напряжение падает в приповерхностном слое полупроводника, обладающем высоким сопротивлением. Уровень Ферми (относительно уровня бд) в глубине полупроводника и в металле не изменяется, а в приконтактной области полупроводника смещается на величину еУ, где У — напряжение источника питания. Следовательно, контактная разность потенциалов снижается и становится равной е (У — У) (см. рис. 187, б). В результате снижения потенциального барьера равновесие в системе нарушается и течет ток, направленный из металла в полупроводник, т. е. / = — ] -Со стороны металла высота потенциального барьера не изменилась, поэтому поток электронов из металла тот же, что и в равновесном состоянии, а поэтому [см. выражение (766)] [c.456]

Тамм [158], очевидно, первым предположил, что еще возможны электронные состояния, эффективно локализованные на поверхности кристалла. Такие состояния, называемые поверхностными состояниями, также представляют собой перемещающиеся волны, но они ограничены областью, которая простирается лишь на несколько атомных слоев на поверхности. Существование поверхностных состояний трудно подтвердить экспериментально. Основное подтверждение их существования поступает из поведения выпрямляющих контактов металл — полупроводник [159, 160]. Теоретические расчеты условий, при которых имеют место поверхностные состояния, были проведены лишь для упрощенных моделей, и в лучшем случае они позволили сделать качественные выводы [131, 158, 161]. Эти выводы будут суммированы после краткого обсуждения свойств поверхностных состояний. [c.166]

Как уже отмечалось, концепция поверхностных состояний оказалась полезной при объяснении выпрямляющих свойств контактов металл — полупроводник [150, 160]. Шокли [131] отметил, что поверхностные состояния типа Шокли должны появляться на поверхностях алмазов, быть заполнены наполовину и, следовательно, [c.167]

Существуют три принципиальные структуры транзисторов на горячих электронах. Они отличаются в структуре эмиттера и механизме инжекции горячих электронов в металл базы. Это туннельно-эмиссионный транзистор, транзистор на эмиссии, ограниченной пространственным зарядом, и транзистор с эмиттером Шоттки. В нервом случае электроны инжектируются в металлическую базу через тонкий слой изолятора. Во втором случае горячие электроны инжектируются в диэлектрик и затем в металл базы. Поток электронов в этом случае определяется пространственным зарядом, образующимся в диэлектрике у инжектирующего контакта. В третьем случае горячие электроны инжектируются в металлическую базу выпрямляющим контактом металл — полупроводник. [c.72]

При электрохимическом нанесении различных металлов на германий и кремний можно получить как выпрямляющие, так и омические контакты. Свойства контакта металл — полупроводник во многом зависят от свойста потенциального барьера на границе металл — полупроводник и, как правило, определяются природой наносимого металла. Однако окисные пленки, покрывающие поверхность германия и особенно кремния, также играют заметную роль, изменяя электрические свойства контакта. Кроме того, они препятствуют хорошему сцеплению металлического покрытия с основой. Поэтому для получения гальванических осадков, хорошо сцепленных с германием, рекомендуется использовать электролиты, в которых осаждение металла происходит с большой поляризацией, а окисление поверхности сводится к минимуму. Наиболее подходящими для этой цели являются цианистые электролиты, применяемые обычно для [c.176]

Бредов М. М., Комарова Р. Ф. и Регель А. Р. Исследование изменений выпрямляющих свойств точечного контакта металл-полупроводник под влиянием облучения полупроводника ионами щелочных металлов,—Докл. АН СССР, 1954, т. 99, № 1, с. 69—72. Библ. I назв. [Исслед. Ge]. [c.226]

Особая роль полупроводников в современной технике определяется возможностью изготовления на их основе выпрямителей и усилителей (транзисторов). При этом используются явления, возникающие на месте контакта металла с полупроводником или контакта между п- и р-полупроводниками. [c.519]

Скачки потенциала на границах раздела фаз в электрохимической системе. Взаимные превращения электрической и химической форм энергии происходят в электрохимических системах. Электрохимические системы представляют собой электрические цепи из проводников первого рода (металлы, полупроводники) и второго рода (растворы и расплавы электролитов). В состав электрохимической системы входят электроды. В простейшем случае электрод состоит из металла, находящегося в контакте с раствором электролита. [c.280]

Ниже мы постараемся выяснить причины и некоторые общие закономерности возникновения двойного электрического слоя на поверхности раздела соприкасающихся тел. При этом вначале мы будем считать, что рассматриваемые тела обмениваются между собой только электронами, а обмен ионами, либо нейтральными атомами практически не происходит. Такой случай соответствует контакту металлов или полупроводников. Будем считать, что в начальный момент времени оба тела являются нейтральными и имеют различные значения электрохимических потенциалов электронов [c.154]

Если погруженный в раствор полупроводник обладает проводимостью р типа, вблизи контактной поверхности кристалла образуется р —р переход с весьма высоким уровнем токов насыщения. Естественно, что вольт-амперная характеристика такого контакта ничем не отличается от приведенных выше характеристик для контакта металл—электролит. Таким образом, в некоторых случаях контакт полупроводника с электролитом может являться выпрямляющим и обладает примерно такой же вольт-амперной характеристикой, как р — п переход. [c.202]

Контакт металла с полупроводником [c.455]

Запорный слой. Рассмотрим контакт металла с полупроводником. Если уровень Ферми металла лежит ниже уровня Ферми полупроводника, т. е. W e > (рис. 187, б), то поток электронов, вылетающих из полупроводника и попадающих в металл, в первый момент превышает поток электронов из металла. Металл заряжается отрицательно, а полупроводник положительно, в результате между контактирующими образцами возникают контактная разность У/ и электрическое поле, препятствующее переходу электронов из полупроводника в металл. Направленный поток электронов имеет место до тех пор, пока уровни Ферми в системе не выравняются, после чего устанавливается динамическое ра в-новесие, характеризующееся равенством термоэлектронных токов Ме = /я- откуда [c.455]

В нелинейных полупроводниковых элементах обычно используются свойства /7-и-перехода, образующегося между двумя областями легированного полупроводника с электронной (и) и дырочной (р) проводимостью. Переходы металл-полупроводник, обладающие односторонней проводимостью (переход Шоттки), также используются для создания нелинейных элементов. Если же такие переходы имеют достаточно высокую двустороннюю проводимость, они повсеместно используются в качестве внешних контактов полупроводниковых элементов. [c.28]

Устанавливают на столик манипулятора образец с контактом металл — полупроводник н подводят зонды манипулятора к электродам диода Шоттки, наблюдая образец в микроскоп. Включают генератор, осциллограф, мнкроампермстр, электрометрический усилитель и цифровой вольтметр. [c.118]

Крылов В. И. и др. Влияние оксидных прослоек на свойства контакта металл — полупроводник. — Физика и техника нолуироводников, 1979, т. 13, с. 2272—2275, [c.129]

При установлении между окисной пленкой и объемом кристалла электронного равновесия в рассматриваемой системе образуется общий уровень электрохимического потенциала электронов, который не может проходить выше зоны проводимости и ниже валентной зоны. Поэтому энергетические уровни окисной пленки, оказывающие наибольшее влияние на величину коэффициента поверхностной рекомбинации, должны находиться вблизи уровня на расстоянии, не превышающем ширины запрещенной зоны для данного кристалла (см. рис. 53 и 58). Считая, что гидратированная окисная пленка вместе с адсорбированными в ней частицами подобна водному раствору, и обращаясь к рис. 53, мы приходим к выводу, что наиболее эффективными центрами рекомбинации в окисной пленке являются атомы или ионы элементов, располагающихся в правой части ряда напряжений металлов или металлоидов (см. стр. 192). Такими элементами являются водород, медь, серебро, золото, а также кислород и сера. Напомним, что именно для ионов этих элементов характерна высокая скорость электронного обмена при контакте металла или полупроводника с электролитом. Поэтому дe aнный [c.210]

Из выражения (772а) следует, что при прямом подключении (V > 0) ток через контакт в зависимости от напряжения растет по экспоненциальному закону, а при обратном (V < 0) ток стремится к величине (рис. 188, 3). Таким образом, в рассмотренном случае контакт металл—полупроводник обладает выпрямляющими свойствами. [c.457]

Р1нтересно отметить, что движение электрона не строго направленное. Поэтому говорить о том, что один и тот же электрон переходит из полупроводника в металл и затем попадает на другой конец цепи, не совсем корректно. В действительности этот путь электрон может проделать за очень значительный промежуток времени, вплоть до нескольких десятков лет. Здесь, разумеется, мы имеем в виду взаимодейсгвие электронов между собой с обменом энергиями. И когда один электрон переходит контакт полупроводник - металл , другой электрон преодолевает контакт металл -полупроводник . [c.21]

Экспериментальное исследование эффекта выпрямления было выполнено А. Ф. Иоффе совместно с А. В. Иоффе в серии работ 30-х годов, продолженных, впрочем, и после войны. На основе этих исследований тогда же Б. И. Давыдовым (частично совместно с Д. И. Блохинцевым) была развита теория выпрямления на контакте двух полупроводников с разным значением удельного сопротивления, а также и на контакте металл—полупроводник. При этом из теории Давыдова непосредственно следовало образование запорного слоя — слоя с повышенным значением сопротивления. Теория выпрямления на контакте р- и га-типов полупроводников была дана в работах А. И. Губанова. [c.19]

Явление утомления и возможнсють избежать этого утомления соответствующей обработкой катода, основанной на теории Дебура, можно считать подтверждением теории. Однако успехи, достигнутые при объяснении ряда физических явлений (фосфоресценция, эмиссия оксидных катодов, выпрямляющее действие контактов металл — полупроводник и др.), а также трудности, встретившиеся на пути приложения теории Дебура к сурьмяноцезиевым фотокатодам, заставляют пересмотреть теорию сложных фотокатодов с точки зрения условий эмиссии электронов из полупроводников. Наметка теории, следующей по этому пути, дана Н. С. Хлебниковым [372]. [c.171]

Таким образом, при исследовании относительного выхода ионов для получения результатов, характеризующих поведение различных материалов, необходимо исключить потери электрической энергии на соиротивлеппях образца и контакта металл— полупроводник. В нашем случае, когда одним из образцов была пластина из полупроводникового материала, на поверхность кремния был нанесен в вакуумной установке алюминиевый слой толщиной 1 мкм. Обеспечив меха[[ический контакт алюминиевой пленкн с держателем образца, удалось полностью исключить влияние проводимости пробы на условия ис-крообразования. Благодаря этому ири постоянных режимах работы искрового ионного источника, и перемещении образца относительно сканирующего электрода со скоростью около 2 мм/мин (во избел анпе локального перегрева алюминиевой пленки) для отношения ионных токов были получены значения, [c.44]

В работе [24] нашли, что в случае разрыва контакта металл — полупроводник заряд зависит от разности работ выхода с поверхностей материалов, концентрации свободных токоносителей в полупроводнике и его диэлектрической проницаемости. Переход в этом случае происходит вследствие туннельного эффекта. Количество оставшихся на разделенных поверхностях зарядов зависит от скорости разрыва контакта. Поскольку отличие полупроводников от изоляторов носит условный характер, полагают, что результаты исследований можно распространить и на изоляторы. [c.11]

При установлении и разрыве контакта металл-полупроводник или металл—диэлектрик заряд зависит от разности работ выхода с поверхностей материалов, концентрации свободных токоносителей в полупроводнике и его диэлектрической проницаемости. Переход носителей происходит вплоть до насыщения, плотность заряда насыщения равна [16, с. 12] [c.9]

Технология изготовления микросплавных триодов отличается от технологии изготовления поверхностнобарьерных триодов тем, что после операции электролитического струйного травления и электроосаждения индия проводится неглубокое вплавление индиевых осадков. Этот процесс значительно повышает эффективность выпрямляющих контактов металл — полупроводник. [c.160]

Серебро и золото — фондовые металлы и подлежат особому учету и хранению. Серебро в виде сплавов используют для припоев. Места спаев в радиоаппаратуре и провода серебрят в целях увеличения проводимости и сохранения ее стабильности. Золото используют для создания невьшрямляющих контактов с полупроводниками. Сплавы его с серебром применяют для изготовления различных изделий. Серебро и золото расходуются для золочения и серебрения различных изделий. Еще о некотором применении серебра и меди см. ниже. [c.358]

Полученные экспериментальные данные (рис. 10, 11) показали, что в кремнии /г-типа наблюдается значительное выпрямление на контакте металл—полупроводник в месте выхода на поверхность 60-градусной дислокации прямые и обратные токи характеристики 4 (рис. 10) отличаются в сто раз. Вольт-амперная характеристика (2) объема несколько нелинейна, симметрична, и соответствующие токи сравнимы по величине с прямыми токами диода. Ветви характеристики, получающейся при пропускании тока вдоль 60-градус-ной дислокации (рис. 11), примерно симметричны и совпадают по величине с обратным током характеристики дислокация — объем. [c.250]

По классификации, введенной Фарадеем, различают два типа проводников — ир0в0(3ны/сы первого и второго рода. Электрическую проводимость в проводниках 1-го рода (металлы, полупроводники) обеспечивают электроны, а в проводниках 2-го рода (растворы электролитов, расплавы, твердые электролиты, ионизированные газы)—ионы. Если электрическая цепь включает, по крайней мере, один проводник 2-го рода, то прохождение постоянного электрического тока — I = ад/сИ ( —время) — по этой цепи сопровождается электрохимическими реакциями на обоих проводниках 1-го рода, находящихся в контакте с проводником 2-го рода. Анодом будем называть проводник 1-го рода, на котором протекает электрохимическая реакция окисления, а сам проводник несет избыточный положительный заряд по отношению ко второму проводнику 1-го рода. Последний будем называть катодом-, на нем протекает электрохимическая реакция восстановления. [c.444]

Методом электроосаждения пользуются для получения выпрямляющих и омических контактов на полупроводниках. Тернер и Бер-неман установили, что металлы с низкой работой выхода (например, 2п, 1п, РЬ, 8п) при электроосаждении на кремний п-типа дйют омический контакт, а на кремний р-типа — выпрямляющий. Большинство [c.217]

Методом электроосаждения пользуются для получения выпрямляющих и омических контактов на полупроводниках. Тернер и Бернеман установили, что металлы с низкой работой выхода (например, 2п, 1п, РЬ, 5п) при электроосаждении на кремний я-типа дают омический контакт, а на кремний р-тииа — выпрямляющий. Большинство исследованных металлов (1п, Сс1, Си, N1, Аи и др.) дает выпрямляющие контакты на я-Ое и омические — на р-Се. [c.268]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология