Книги
чёрным по белому
Главное меню
Главная О нас Добавить материал Поиск по сайту Карта книг Карта сайта
Книги
Археология Архитектура Бизнес Биология Ветеринария Военная промышленность География Геология Гороскоп Дизайн Журналы Инженерия Информационные ресурсы Искусство История Компьютерная литература Криптология Кулинария Культура Лингвистика Математика Медицина Менеджмент Металлургия Минералогия Музыка Научная литература Нумизматика Образование Охота Педагогика Политика Промышленные производства Психология Путеводители Религия Рыбалка Садоводство Саморазвитие Семиотика Социология Спорт Столярное дело Строительство Техника Туризм Фантастика Физика Футурология Химия Художественная литература Экология Экономика Электроника Энергетика Этика Юриспруденция
Новые книги
Суворов С. "Танк Т-64. Первенец танков 2-го поколения " (Военная промышленность)

Фогль Б. "101 вопрос, который задала бы ваша кошка своему ветеринару если бы умела говорить" (Ветеринария)

Нестеров В.А. "Основы проэктирования ракет класса воздух- воздух и авиационных катапульных установок для них" (Военная промышленность)

Таранина И.В. "Гражданский процесс в схемах " (Юриспруденция)

Смоленский М.Б. "Адвокатская деятельность и адвокатура российской федерации" (Юриспруденция)
Реклама

Основы теории фотопроводимости - Роуз А.

Роуз А. Основы теории фотопроводимости — М.: Мир, 1966. — 189 c.
Скачать (прямая ссылка): osnoviteoriifotoprovodimosti1966.djvu
Предыдущая << 1 .. 39 40 41 42 43 44 < 45 > 46 47 48 49 50 51 .. 54 >> Следующая

160
Глава 8
В-третьих, полное изменение потенциала вплоть до т-й «дебаевской длины» равно
ЬУ = тУ( = Ц-\п[^). (8.9)
Подсчитаем теперь объемную плотность заряда на поверхности полупроводника, индуцированную напряжением V, приложенным между металлом и полупроводником, когда они находятся на расстоянии d. Если
Фиг. 40. Распределение носителей и потенциала вблизи омического контакта (L,—«дебаевская длина», соответствующая концентрации электронов пх).
расстояние d велико по сравнению с дебаевской длиной полупроводника, то поверхностный заряд определяется формулой конденсатора
o~CV = ¦ 10“12 кулон/см2. (8.10)
Поверхностный заряд лежит в пределах первой дебаевской длины от поверхности, если
o<ftoeZ.0. (8-11)
Электрические контакты
161
Здесь L0 — „дебаевская длина11, вычисленная для равновесной концентрации носителей п0 в полупроводнике.
При меньшем расстоянии между металлом и полупроводником
a^>n0eL0. (8.12)
При этих условиях заряд распределяется между серией «дебаевских длин» так, что наименьшая «дебаевская длина», расположенная у поверхности, содержит половину полного заряда.
Следовательно, мы можем написать
Ш" 10'12 ^=nxeLx, (8.13)
где tii — наведенная полем концентрация носителей в пределах первой «дебаевской длины»; при этом п^щ. Выражение (8.13) является приближенным, так как мы пренебрегли падением напряжения, происходящим в полупроводнике. Согласно выражению (8.9), соответствующая поправка равна
av="H2)- <8Л4>
Первая „дебаевская длина" равна
L'=(Шк •2’5 ¦w ся- (8Л5>
Комбинируя выражения (8.13) и (8.15), получаем
я-! = 2,5 - Ю5 см-~3 (8.16)
и
Lx = 2Kd~ см. (8-17)
Заметим, что, согласно выражению (8.17), с увеличением поля заряженный слой все более прижимается к поверхности полупроводника.
Выражение (8.17), кроме того, демонстрирует непрерывность потока индукции на границе вакуум — полупроводник, а именно
^ вакуум цолупр
11А. Роуз
162
Глава 8
или [ср. с выражением (8.6) для ef
полупр.
(8.18)
При помощи выражения (8.16) можно вычислить напряженность электрического поля, необходимую для того, чтобы достичь вырождения на поверхности полупроводника. Полагая ni =-1019 см~3 и К= 10, получаем напряженность электрического поля 3 • 106 в/см.
На фиг. 41 показано образование омического контакта путем сближения металла и полупроводника в отсутствие внешнего поля. Явления, происходящие при последовательном сближении, нетрудно объяснить на основании предыдущего обсуждения. Предположим, что работы выхода металла и полупроводника не изменяются по мере их сближения и что можно пренебречь наличием поверхностных состояний.
На фиг. 41, а расстояние между металлом и полупроводником достаточно для того, чтобы выполнялось неравенство (8.11), вследствие чего поверхностный заряд полупроводника располагается в пределах первой дебаевской длины. Падение потенциала в полупроводнике пренебрежимо мало, и вся контактная разность потенциалов АУ приложена к пространству между металлом и полупроводником.
На фиг. 41,6 расстояние между металлом и полупроводником уменьшилось настолько, что удовлетворяется неравенство (8.12); при этом концентрация носителей на поверхности пi существенно превышает равновесное значение п0. Зона проводимости полупроводника загибается вниз на величину
разность потенциалов в пространстве между металлом и полупроводником уменьшилась с А1/ до А К— S.V'.
Наконец, при полном сближении (фиг. 41, б) вся контактная разность потенциалов падает на полупроводнике; падением потенциала в пространстве между металлом и полупроводником можно пренебречь; концентрация носителей на поверхности полупровод-
(8.19)
Электрические контакты
163
ника превосходит равновесное значение в ехр(ДV/kT) раз. Электроны легко проникают за счет туннельного эффекта через тонкий потенциальный барьер между
Фиг. 41. Уменьшение контактной разности потенциалов при сближении металла и полупроводника.
металлом и полупроводником. В пространстве между металлом и полупроводником напряженность поля определяется выражением (8.18):
^вакуум = 2К= 0,8 (К vt2nnjh ¦ Ю'3 в/см. ’(8.20) 11*
164
Глава 8
Поскольку в показанном на фиг. 41 примере вырождение отсутствует, это поле должно быть меньше чем 3- 10б в/см, а падение потенциала меньше 0,1 в.
Мы пренебрегли экранированием объема полупроводника поверхностными состояниями, что допустимо, если плотность поверхностных состояний вблизи уровня Ферми меньше чем 1012 см~2. Такая плотность поверхностных состояний может сдерживать только поля
Фиг. 42. Распределение потенциала вблизи омического контакта при двух значениях приложенного напряжения.
меньше 10б в/см. С другой стороны, при плотности 1013 см~2 или больше поверхностные состояния могут поглотить большую часть контактной разности потенциалов в пространстве между полупроводником и металлом и, таким образом, экранировать объем полупроводника от проникновения поля.
Предыдущая << 1 .. 39 40 41 42 43 44 < 45 > 46 47 48 49 50 51 .. 54 >> Следующая