18区别：复合效应和陷阱效应，复合中心和陷阱中心，俘获和复合，俘获截面和俘获几率。

第六章 金属和半导体接触

例1.设p型硅（如图7－2），受主浓度 (1) 室温下费米能级

的位臵和功函数

；

，试求：

EV

(2) 不计表面态的影响，该p型硅分别与铂和银接触后是否形成阻挡层？

若能形成阻挡层，求半导体一边势垒高度。 已知：硅电子亲合能

;

解：（1）室温下，可认为杂质全部电离，若忽略本征激发则

得：

，

功函数

（2）不计表面态的影响。对p型硅，当半导体，使得半导体表面势

时，金属中电子流向

，使得能带向下

，空穴附加能量

弯，形成空穴势垒。所以， p型硅和银接触后半导体表面形成空穴势垒，即空穴阻挡层。又因铂接触后不能形成阻挡层。

（3）银和p-Si接触形成的阻挡层其势垒高度：

，所以，p型硅和

例2.施主浓度的n型硅（如图），室温下功函数是多少？

若不考虑表面态的影响，它分别同Al、Au、Mo接触时，是形成阻挡层还是反阻挡层？硅的电子亲合能取4.05eV。设

，

。

，

解：设室温下杂质全部电离： 则

即

n-Si 的功函数为：

已知：

，

，，故二者接触形成反阻挡层。 显然，

故Au 与n-Si接触，Mo与n-Si接触均形成阻挡层。

习题与思考题：

1 什么是功函数？哪些因数影响了半导体的功函数？什么是接触势差？

2 什么是Schottky势垒？影响其势垒高度的因数有哪些？

3 什么是欧姆接触？形成欧姆接触的方法有几种？试根据能带图分别加以分析。

4 什么是镜像力？什么是隧道效应？它们对接触势垒的影响怎样的？

5 施主浓度为7.0×1016cm-3的n型Si与Al形成金属与半导体接触，Al的功函数为4.20eV，Si的电子亲和能为4.05eV，试画出理想情况下金属-半导体接触的能带图并标明半导体表面势的数值。 6 分别分析n型和p型半导体形成阻挡层和反阻挡层的条件。 7 试分别画出n型和p型半导体分别形成阻挡层和反阻挡层的能带图。

8 什么是少数载流子注入效应？

9 某Shottky二极管，其中半导体中施主浓度为2.5×1016cm-3，势垒高度为0.64eV，加上4V的正向电压时，试求势垒的宽度为多少？

10试根据能带图定性分析金属-n型半导体形成良好欧姆接触的原因。

11金属和半导体的功函数是如何定义的？半导体的功函数与哪些因素有关？

12说明金属–半导体接触在什么条件下能形成接触势垒（阻挡层）？分析n型和p型半导体形成阻挡层和反电阻率的条件？ 13分别画出n型和p型半导体与金属接触时的能带图？

14半导体表面态是怎样影响势垒高度的？分别讨论受主型表面态和施主型表面态的影响。

15什么叫欧姆接触？实现半导体–金属的欧姆接触有几种方法？简要说明其物理原理。

16应该怎样制作n型硅和金属铝接触才能实现（1）欧姆接触；（2）整数接触。

17试比较p–n结和肖特基结的主要异同点。指出肖特基二极管具有哪些重要特点。

18为什么金属–半导体二极管（肖特基二极管）消除了载流子注入后的存贮时间？

19为什么对轻掺杂的p型半导体不能用四探针方法测量其电阻率？对轻掺杂的n型半导体如何分析其物理过程。 20什么叫少数载流子注入效应？

21镜像力和隧道效应是如何影响金属–半导体接触势垒的？