Шоттки барьер

Различают 2 осн. типа П.т. К первому типу относят П. т., в к-рых затвором служит р — п-переход (П. т. с управляющим р — -переходом) или барьер металл — полупроводник (Шоттки барьер). Ко второму типу относят П. т,, в к-рых металлич. электрод затвора отделён от канала тонким слоем диэлектрика, — П. г. с изолированным затвором. [c.8]

Вентильная (барьерная) эдс—образуется в результате разделения электронов и дырок электрич. полем приэлектродного Шоттки барьера на контакте металл — [c.342]

Важнейшей эмиссионной характеристикой твердых тел является работа выхода еср (е — заряд электрона, Ф — потенциал), равная минимальной энергии, которая необходима для перемещения электрона с поверхности Ферми в теле в вакуум, в точку пространства, где напряженность электрического поля практически равна нулю [1]. Если отсчитывать потенциал от уровня, соответствующего покоящемуся электрону в вакууме, то ф— потенциал внутри кристалла, отвечающий уровню Ферми. Согласно современным представлениям в поверхностный потенциальный барьер, при преодолении которого и совершается работа выхода, основной вклад вносят обменные и корреляционные эффекты, а также — в меньшей степени — электрический двойной слой у поверхности тела. Наиболее распространенные методы экспериментального определения работы выхода — эмиссионные по температурной, спектральной или полевой зависимости соответственно термо- фото- или полевой эмиссии, а также по измерению контактной разности потенциалов между исследуемым телом и другим телом (анодом), работа выхода которого известна [I, 2]. В табл. 25.1, 25.3 и 25.4 приведены значения работы выхода простых веществ и некоторых соединений. Внешнее электрическое поле уменьшает работу выхода (эффект Шоттки). Если поверхность эмиттера однородна, то уменьшение работы выхода. эВ, при наложении электрического поля напряженностью В/см, равно [c.567]

Полученные результаты дают основание полагать, что кинетика переходного процесса оксидирования алюминия в растворе силиката натрия контролируется барьером Шоттки, который может существовать как на границе электролит—пленка, так и на границе металл— оксид. [c.77]

Понижение потенциального барьера под действием внешнего поля называется эффектом Шоттки. Он приводит к тому, что с ростом положительного потенциала на коллекторе ток эмиссии не сохраняется постоянным (/о), а несколько увеличивается (непрерывная кривая рис. 8.8, а). [c.215]

Приложение внешнего смещения V вызывает изменение формы барьера и величины ДФ. Этот эффект аналогичен эффекту Шоттки при термоэлектронной эмиссии в вакуум. Учет этого эффекта в предположении, что форма барьеров у границ металл — диэлектрик определяется только силой электрического изображения, приводит к следующему приближенному выражению для плотности тока, текущего через структуру металл— диэлектрик—металл (МДМ) [c.276]

BAX, рассчитанная по этой формуле для пленки диэлектрика толщиной 10 нм при Ф(, = 0,5 эВ и е = 3,8, приведена на рис. 10.4, б штриховой линией показана ВАХ для прямоугольного барьера высотой Фц = 0,5 эВ. Из рис. 10.4, б видно, что учет эффекта Шоттки приводит к разгибу ВАХ и ликвидации на ней участка насыщения. [c.276]

Рис. 10.5. К объяснению обратной ветви ВАХ барьера Шоттки

Другой пример транзисторной структуры показан на рис. 10.11, а. Эта структура состоит из двух слоев полупроводника, разделенных тонкой металлической пленкой. Контакты между пленкой и полупроводниками выпрямляющие. Поэтому такая структура представляет собой два близко расположенных барьера Шоттки (рис. 10.11,6). При подаче на один из барьеров обратного смещения (рис. 10.11, в) через него будет течь сравнительно малый [c.284]

Д. п. и испарение полем можно рассматривать как термич. испарение ионов, преодолевающих за счёт теплового возбуждения потенциальный барьер, сниженный сильным электрич. полем (аналогично термоэлектронной эмиссии в сильном электрич. поле, см. также Шоттки эффект). Д. п. можно рассматривать и как поверхностную ионизацию В сильном электрич. поле. Для частиц с относительно низкой энергией ионизации и для не слишком низких темп-р теория удовлетворительно определяет кратность заряда ионов и объясняет наблюдаемую связь между десорбирующим полем Е и темп-рой Т для одной и той же скорости Д. п. [c.585]

Принцип работы П.т. с затвором в виде барьера Шоттки (ПТШ) аналогичен. Разница лишь в том, что обеднённый слой в канале под затвором создаётся приложением запорного напряжения к контакту металл — полупроводник. [c.8]

Электроны в ТПБ (рис. 6) движутся от истока к стоку в направлении, перпендикулярном поверхности плёнки. Затвором служит металлич. сетка, погружённая в толщу полупроводниковой структуры ТПБ. По принципу действия ТПБ аналогичен ПТШ. Между металлич. сеткой и полупроводником возникает барьер Шоттки. Толщина обеднённой области вблизи проводников сетки определяется напряжением на затворе. Если толщина обеднённой области меньше расстояния между проводниками сетки, канал открыт и электроны свободно движутся к стоку. При достаточно большом напряжении обеднённые [c.9]

Если поверхность сильно неоднородна, так что размеры эмиссионно активных пятен р значительно меньше расстояний между ними, то потенциал ф отд. пятна на расстояниях р от него может быть представлен в виде суммы дипольного, квадрупольного и т.д. слагаемых. В частности, зависимость поля пятна от расстояния до поверхности г над центром пятна в этом случае близка к степенной. Последнее обстоятельство (в полной аналогии с нормальным эффектом Шоттки) приводит к степенной или близкой к ней зависимости величины снижения потенц. барьера над центром пятна Дф от внеш. поля Е (напр,, в случае чисто дипольного потенциала и Дф ). В реальных условиях зависимость потенциала от координат более сложна, однако качественно факторы. [c.101]

Конструктивно-технологические особенности плоских планарно-эпитаксиальных структур с барьером Шоттки [c.166]

Потенциальный барьер, образующийся в приконтактном слое полупроводника, граничащий с металлом, исследован немецким ученым В. Шоттки [54] еще в 1939 г. и назван его именем. Дальнейшие исследования [55] показали, что для возникновения барьера Шоттки в структуре металл—полупроводник необходимо, чтобы работа выхода электронов из металла и полупроводника была больше Ф, > ФJJ, металл заряжается отрицательно, а полупроводник — положительно. Возникающая при установлении равновесия контактная разность потенциалов между металлом и полупроводником равна [c.166]

Эта разность потенциалов создается в приповерхностном слое полупроводника, в результате возникает барьер Шоттки высотой ф -ф = фд. В реальных структурах металл-полупроводник это соотношение не всегда строго выполняется, так как на поверхности полупроводника в тонкой диэлектрической прослойке, возникающей из-за технологических факторов между металлом и полупроводником, образуются локальные поверхностные состояния. Электроны, находящиеся на них, экранируют влияние металла так, что внутреннее электрическое поле в полупроводнике определяется этими поверхностными состояниями. [c.167]

Известно, что барьер Шоттки обладает выпрямительными свойствами при больших токах, обусловленных целиком основными носителями заряда, а условие электронейтральности по-прежнему определяется уравнением Qg + + 0 = 0. [c.167]

Соотношения (2.7, 2.8) позволяют оценивать флуктуации атомов примесей в полупроводнике и-типа, выращенном тем или другим технологическим способом. Например, вытягивание из расплава или процесс диффузии обеспечивают флуктуации атомов примесей на требуемом уровне при rij (N - Л/д). В этом случае флуктуации примеси не приводят к появлению полей, стремящихся их подавить, как было бы при (ЛГд - Л/д) П/, где П/ — собственная концентрация атомов данного полупроводника. Другими словами, флуктуации примесей в объеме полупроводника и-типа в приборах с барьером Шоттки не могут быть физической причиной появления краевого поля напряженности Е , ответственного за провоцирование поверхностного пробоя, так как и в барьере Шоттки, и в р-и-переходе краевое поле образуется поверхностными зарядами Q , [c.168]

Известно, что в структуре полупроводника с простейшим барьером Шоттки плоской структуры (рис. 2.26, а) наблюдается мягкий пробой , он обусловлен наличием сильного электрического поля напряженностью Е вблизи краев области объемного заряда шириной W , т.е. проявлением так называемого краевого эффекта , приводящего реальные приборы к нестабильной во времени флуктуации основных параметров г , 4 которые в свою очередь вызывают интенсификацию рекомбинационных (генерационных) процессов в местах выхода области объемного заряда [c.168]

Для ослабления краевого эффекта , например в кремниевом кристалле с плоским элементарным барьером Шоттки [56] (см. рис. 2.26, б). [c.169]

Такая структура барьера Шоттки с кремнием я-типа (см. рис. 2.26, в) позволяет получить силовые диоды Шоттки в виде экспериментальных образцов с удельным сопротивлением = 25 Ом см, несколькими охранными кольцами и напряжением лавинного пробоя > 1000 В. [c.170]

Конструктивно-технологические способы подавления краевого эффекта в полупроводниковых структурах с барьером Шоттки [c.171]

Конструктивно-технологическая эволюция контакта металл-полупроводник и-типа с барьером Шоттки от плоской модели с краевым эффектом до цилиндрической с подавленным краевым эффектом (рис. 2.27) должна осуществляться с помощью теоретических конформных преобразований Кристоффеля-Шварца [53]. [c.171]

Необычные свойства М. п. делают их перспективными для создания ячеек памяти, для термомагн, и фото-магн.. чапнси, для вращения плоскости поляризации ол.-магн. излучения, в частности в диапазоне СВЧ. На М. п. реализованы р — п-переходы, Шоттки барьеры н др. структуры. [c.680]

Электронные свойства поверхности отличаются от объёмных, в частности наличием электронных поверхностных состояний. Соответствующие им волновые ф-ции электронов экспоненциально затухают при удалении от П, Изменение концентрации электронов у П. полупроводников (вследствие их перехода в поверхностные состояния или от одной контактирующей среды к другой) приводит к изгибу энергетич. зон, на чём основано выпрямление тока на контактах металл — полупроводник (см. Шоттки барьер) и р — п-переходах. Приповерхностный слой может иметь проводимость, значительно превышающую объёмную, а при достаточно сильном изгибе зон изменяется сам характер проводимости и возникает инверсионный слой. Вследствие малой толщины проводящего слоя электроны в нём образуют квазидвумерную систему. В таких слоях может достигаться высокая подвижность электронов [10 с.м /(В с)], и их использование в микроэлектронных приборах позволяет повысить быстродействие и уменьшить рассеиваемую мощность. [c.654]

Т. э. может быть обусловлен также накоплением объёмного заряда у блокирующего электрода и.1и Шоттки барьера за счёт равновесной проводимости, имеющей активационную температурную зависимость. Разновидностью Т. 3. является термостнмулированная деполяри-заци я. осуществляемая при нагреве предварительно неоднородно поляризованною короткозамкну гого образца измеряемой величиной служит ток короткого замыкания во внеш. цепи. [c.96]

В дискретных Ф. в качестве управляющих элементов применяются pin-диоды, переключательные диоды с Шоттки барьером и др. В этих диодах необходимо учитывать активные потери, к-рые к тому же могут не оставаться постоянными при переключении. Если переключат. элемент непосредственно включить в линию, то фазы и амплитуды отражённых волн будут определяться комплексными коэф. дтражений Г i и Г2, соответствующими сопротивлениям переключат, элемента в каждом из состояний Z Ri+iXi и Zi = R2 + iX2. На комплексной плоскости коэф. отражений Г, показанной на рис. 6 (в), эти [c.270]

Шоттки барьер 23,186 Шубникова-Де Хааза осцилляции 67 [c.283]

Обратные токи барьера Шоттки с учетом сил зеркального изображения. Применим полученные результаты к запирающему контакту металл — полупроводник (барьеру Шоттки). Энергетическая диаграмма такого контакта без учета сил зеркального изображения показана на рис. 10.5, а. Учет сил зеркального изображения вызывает округление барьера и уменьшение его высоты (рис. 10.5, б). При приложении обратного смещения ( минус к металлу) высота барьера понижается согласно (10.5) пропорционально YvJd, где d — толщина слоя диэлектрика. В рассматриваемом случае роль этого слоя играет приконтактная область полупроводника, обедненная [c.276]

Действительно, входной сигнал в П. т. подаётся на затвор, сопротивление к-рого в П. т, с управляющим р — -переходом и ПТШ определяется сопротивлением обратно смещённого р — -перехода или сопротивлением барьера Шоттки, а в МДП-транзисторе — сопротивлением слоя диэлектрика. Величина в П. т. обычно превосходит, 10" Ом, в нек-рых конструкциях достигает 10 Ом. Входное сопротивление по перем. току практически определяется ёмкостью затвора В сверхвысокочастотных П. т. величина < 1 пФ, в мощных низкочастотных П. т. величина Свх й ЮО пФ. [c.9]

Чувствительность Р. у., особенно в СВЧ-диапазояе, решающим образом зависит от коэф. шума и усиления по мощности первых каскадов УТ. На рис. 3 приведены обобщённые шумовые характеристики МШУ и диодных смесителей. Наименьшим уровнем шумов обладают охлаждаемые квантовые парамагн. усилители, однако вследствие высокой сложности и стоимости, плохих массогабаритных показателей их использование ограничено практически радиоастрономическими Р. у. Весьма низким уровнем шумов обладают также охлаждаемые параметрич. усилители и усилители на полевых транзисторах с барьером Шоттки (УПТШ), причём массогабаритные показатели допускают их применение даже в бортовых Р. у. Оба типа устройств применяются препы. в наземных Р. у. систем космич. связи, причём вследствие большей простоты и технологичности полевых транзисторов они постепенно вытесняют пара мет- [c.233]

Епшние неоднородностей. Поверхность большинства эмиттеров неоднородна, на ней существуют пятна с разной работой выхода. Между ними возникает контактная разность потенциалов Аф и электрич. поля (поля пятен) величиной Лф/Л (где R—характерный размер неоднородностей). Эти поля создают дополнит, потснц. барьеры для эмитируемых электронов, что приводит к более сильной зависимости тока от анодного напряжения (аномальный эффект Шоттки), а также увеличивает зависимость тока от Г. Поскольку размеры неоднородностей обычно не малы, 100 А, а значения разности потенциалов между соседними пятнами 0,1 — 1 эВ, то типичные величины полей пятен не велики ( )0 В/см или меньше) и требуют для своего раскрытия относительно малых (по сравнению со случаем нормального эффекта Шоттки) внеш. полей, с чем и связана большая величина (аномальность) эффекта в случае неоднородных поверхностей. [c.101]

Как правило, наибольшей высотой обладают барьеры Шоттки нанесением на полупроводник и-типа (GaAs, Si) пленки золота. [c.167]

Рис. 2.26. Разновидности полупроводниковых структур диодов с барьером Шоттки плоской формы на Si и-типа а — с плоским элементарным барьером б — с расширенным мeтaлличe ки контактом в — с диффузионным кoльцo /7-типа г — с трехслойным металлически> контактом д с электродом в виде эл липсоида вращения

Дальнейшие конструктивно-технологические разработки привели к созданию планарно-эпитаксиального кремниевого барьера Шоттки [55] с трехслойным металлическим контактом, например Au-Ti-Pt (рис. 2.26, г), площадью < 1 см , на прямые токи > 10 А при обратных напряжениях > 50 В, с обратными токами порядка = 20 10 А. Была разработана методика расчета барьера Шоттки с металлическим электродом в форме эллипсоида вращения или эллиптического цилиндра (рис. 2.26, д) утопленного вглубь полупроводника на глубину А = 0,05 мкм, в предельном же случае этот электрод сводится к металлическому диску либо металлической полоске, расположенным по поверхности полупроюдни-ка, т.е. это говорит о плоской природе контакта металл-полупроводник и не объясняет физической природы возникновения краевого эффекта и не содержит реальных структур, лишенных краевого эффекта. Однако авторы [55] верно отметили факт, что на краях металлического листа контакта металл—полупроводник я-типа (в виде плоского диска или плоского прямоугольного листа) формируется поверхностная плотность заряда очень большой величины, создающая краевое электрическое поле напряженности также большой величины, в пределе стремящейся к бесконечности (Е сю). [c.170]

Естественно, это приводит к существенному снижению величины потенциального барьера Шоттки для электронов вблизи металлических краев и, как следствие, к увеличению электронного тока в обратном направлении, дополнительно к электронному току, обусловленному термоэлектронной эмиссией Ричардсона-Дэшмана. [c.170]

Для изготовления непланарного выпрямительного диода с замкнутыл в виде кольца /(- -переходом или барьером Шоттки требуется двухслой ная структура, но в виде полого цилиндра. Технологии изготовление таких структур на поверхности цилиндра пока не существует. [c.181]

Процесс образования дефектов но Френкелю и по Шоттки имеет термофлуктационный характер, т. е. максимумы флуктуаций температуры позволяют атомам преодолевать энергетические барьеры. Энергия образования дефектов но Френкелю приблизительно равна сумме энергий образования вакансии и внедрения [259, 260. [c.26]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...