欧姆接触方法有几种什么叫欧姆接触

文章插图
文章插图
与金属半导体的欧姆接触是指接触处存在纯电阻，电阻越小越好，这样当器件工作时，大部分电压降在有源区而不是接触面。因此，其I-V特性呈线性，斜率越大，接触电阻越小，直接影响器件的性能指标。
欧姆接触在金属加工中应用广泛，实现欧姆接触的主要措施是对半导体表层进行掺杂或引入大量复合中心。
欧姆接触是指不产生明显的附加阻抗，不显著改变半导体中的平衡载流子浓度。
形成条件：
【欧姆接触方法有几种什么叫欧姆接触】为了形成良好的欧姆接触，有两个先决条件:
(1)金属和半导体之间的势垒高度低。
(2)半导体掺杂了高浓度的杂质(N≥10 exp 12cm-3)
前者能增加界面电流中的热激发；后者使半导体的耗尽区变窄，电子有更多的机会直接隧穿，同时Rc电阻降低。
前者能增加界面电流中的热激发；后者使半导体的耗尽区变窄，电子有更多的机会直接隧穿，同时Rc电阻降低。
如果半导体不是硅晶体，而是其它能隙较大的半导体(如GaAs)，很难形成欧姆接触(没有合适的金属可用)，需要在半导体表面掺杂高浓度杂质，形成金属-n+-n或金属-p+-p结构。
良好的欧姆接触还应具有以下主要特性:
(1)可再生的低比接触电阻；
(2)如果均匀接触半导体界面，界面相中会出现平面同质性；
(3)光滑的表面形态；
(4)高温下的热稳定性；
(5)抗氧化；
(6)良好的附着力；
(7)工艺易于实现；
(8)良好的机械性能。
欧姆接触理论欧姆接触和肖特基接触
金属半导体接触分为欧姆接触和肖特基接触。在理想情况下，金属与半导体的接触呈现小电阻，其电压降可以忽略不计。另一方面，肖特基接触具有类似于pn结的整流特性。在没有合金化的情况下，金属-半导体接触通常是肖特基接触，其整流特性的主要原因是金属-半导体界面的肖特基势垒。欧姆接触和肖特基势垒接触是金属和半导体在特定条件下形成的接触。一般金属和半导体的功函数是不一样的[1] 。当金属和半导体的接触体系达到平衡时，任意两个接触固体的费米能级(或者严格地说，化学势)必然相等。费米能级与真空能级之差称为功函数。接触金属和半导体的功函数不同，分别命名为φM和φS 。当两种材料接触时，电子会从低功函数(高费米能级)的一侧流向另一侧，直到费米能级达到平衡。因此，功函数低的材料会带一点正电荷，而功函数高的材料会带一点负电荷。最终的静电势称为内置场，记为Vbi 。这种接触电势将发生在任何两个固体之间，并且是诸如二极管整流现象和热电效应的潜在原因。内建场是半导体连接处能带弯曲的原因。金属中不会出现明显的能带弯曲，因为它们的短屏蔽长度意味着任何电场都只存在于接触面之间的极小距离处。
欧姆接触
当金属与N型半导体接触时，形成欧姆接触或肖特基势垒。以N型半导体为例，金属与半导体界面的能带如右图所示。
与金属N型半导体接触时，如果金属的功函数大于半导体的功函数，导体表面会形成一个正空电荷间区，其中电场方向会从内部指向表面，使半导体表面的电子能量高于内部，能带向上弯曲，从而形成表面势垒。在势垒区空之间的电荷主要由电离的施主形成，电子浓度比体内小得多，所以是高阻区，常称为势垒层。如果金属的功函数小于半导体的功函数，那么在金属-半导体接触处会形成一个电子势阱，即形成一个电子浓度高于体中电子浓度的高导区，称为反势垒层。

欧姆接触方法有几种 什么叫欧姆接触

欧姆接触方法有几种什么叫欧姆接触