Электронно-дырочный переход и его свойства. Переход металл-полупроводник
Электрический переход в полупроводнике — это граничный слой между двумя областями, физические характеристики которых существенно различаются.
Переходы между двумя областями полупроводника с различным типом электропроводности называют электронно-дырочными или p-n-переходами.
Если одна из областей, образующих переход, является металлом, то такой переход называют переходом металл-полупроводник.
Пусть уровень Ферми в металле φFм, который всегда расположен в зоне проводимости, лежит выше уровня Ферми полупроводника р-типа φFp (рис.1 а), б)).
Так как энергия электронов металла больше энергии носителей заряда полупроводника, то часть электронов перейдет из металла в полупроводник. Переход будет продолжаться до тех пор, пока уровни Ферми вблизи контакта не сравняются (в равновесной системе уровень Ферми должен единым). В полупроводнике вблизи контакта окажется избыточный заряд электронов ∆n, которые начнут рекомбинировать с дырками. Концентрация последних вблизи контакта уменьшится, так как произведение концентраций носителей заряда в равновесном состоянии при данной температуре — величина постоянная. Уменьшение концентрации дырок приведет к нарушению электронейтральности на этом участке. Отрицательно заряженные ионы акцепторной примеси будут не скомпенсированы зарядами дырок и, следовательно, в полупроводнике вблизи места контакта образуется слой неподвижных отрицательно заряженных ионов акцепторной примеси. С уходом электронов из металла тонкий слой, прилегающий к месту контакта, зарядится положительно. В результате у границ контакта возникнут объемные заряды и появится контактная разность потенциалов. Образовавшееся электрическое поле будет препятствовать дальнейшему движению электронов из металла в полупроводник и способствовать переходу электронов из полупроводника р-типа (неосновные носители заряда) в металл.
Дата добавления: 2014-12-27; просмотров: 1470;