Научная литература
booksshare.net -> Добавить материал -> Физика -> Роуз А. -> "Основы теории фотопроводимости " -> 43

Основы теории фотопроводимости - Роуз А.

Роуз А. Основы теории фотопроводимости — Мир, 1966. — 192 c.
Скачать (прямая ссылка): osnoviteoriifotoprovodimosti1966.djvu
Предыдущая << 1 .. 37 38 39 40 41 42 < 43 > 44 45 46 47 48 .. 49 >> Следующая


Один из очевидных источников неопределенности иллюстрирует фиг. 43, где показаны металл и полупроводник с одинаковыми работами выхода. Если на поверхность металла нанести моноатомный слой цезия, работа выхода металла уменьшится и можно ожидать, что получится омический контакт. Если же моноатомный слой атомов цезия нанести на полупроводник, то следовало бы ожидать, что контакт окажется запирающим. Все эти рассуждения основаны на величине контактной разности потенциалов между металлом и полупроводником до образования контакта. После образования контакта уже невозможно установить, на какую из поверхностей был первоначально нанесен цезий, и следовательно, в обоих случаях конечный результат оказывается одним и тем же. Это конечное состояние, вероятно, в большей степени определяется конкретным характером химической связи, чем простыми физическими соображениями.

Другой источник неопределенности состоит в следующем. Известно, например, что энергетические уровни некоторых примесей, таких, как индий, введенный в германий в качестве атомов замещения, лежат вблизи валентной зоны. Однако если бы индий был введен в германий в виде атомов внедрения, то 168

есть основания ожидать, что его уровни лежали бы вблизи зоны проводимости. Во всяком случае, работа выхода индия меньше сродства электрона к германию, и, следовательно, индий, нанесенный на германий, должен давать омический контакт с материалом

Штатом иыи слой цезия

Фиг. 43. Неопределенность влияния поверхностного дипольного слоя на свойства контакта.

п-типа. Следует ожидать, что в реальных контактах индия с германием благодаря атомной неровности поверхности (фиг. 44) некоторые атомы индия будут оказываться в положениях замещения, а другие — в Электрические контакты

положениях внедрения. При этом один и тот же индиевый контакт может быть омическим как к материалу «-типа, так и к материалу р-типа ').

В случае индия или галлия на CdS задача является более определенной, так как эти металлы

OOOO

ОООСР

8888-—

OOOO

OOOO

Ф и г. 44. Два возможных положения примесных атомов на поверхцостн полупроводника.

должны давать омический контакт с материалом л-типа как на основании соотношения работ выхода, так и с точки зрения образования валентных связей, если эти металлы рассматривать как примеси замещения. На практике они оба надежно действуют как омические контакты к материалу л-типа.

§ 5. Контакт полупроводника с электролитом

Использование электролита для образования контакта с полупроводником позволяет получить один из наиболее эффективных запирающих контактов. Причина этого очевидна при рассмотрении фиг. 45. Здесь

') Мэл (W. Mehl, частное сообщение) нанес золото на свежесколотую неокисленную поверхность германия. Эта поверхность покрыта большим числом ступенек. Золото оказалось хорошим контактом к материалам как ч-тнпа, так и р-типа. 170

электролит используется для образования контакта с отрицательным концом полупроводника п-типа.

В электролитическом контакте электроны находятся на отрицательных ионах электролита и энергетически расположены, по-видимому, даже ниже верхнего

Фиг. 45. Контакт электролита с полупроводником, к которому приложено напряжение в запирающем направлении.

края валентной зоны полупроводника (см. фиг. 49). Поэтому попасть в зону проводимости им еще труднее, чем валентным электронам. Одно из следствий состоит в том, что при достаточно больших полях более вероятно, что туннельный эффект начнется из валентной зоны (эффект Зинерэ), а не из электрода (автоэлектронная эмиссия). Поскольку электроны металла обычно энергетически расположены выше края валентной зоны полупроводника, в случае металличе* ского контакта справедливо обратное.

ООО©

Электролит

OGGOG

I Электрические контакты

171

§ 6. Контакт металла с электролитом

Полезно рассмотреть кратко контакт металла с электролитом (фиг. 46) и сравнении с контактом

ЭОО 0 0»-*

эоооо«-

а

00 0 0О-*

Зпектрояит

ЭОО О О"-

. Схема контакта металла с электролитом, иллюстрирующая появление большой емкости, шие смешения отсутствует; б —к электролиту приложено отрн-

металла с полупроводником. Резкое различие между ними состоит н том, что вплоть до напряжений порядка 1 в, когда контакт металла с электролитом можно рассматривать как «запирающий», он имеет чрезвычайно большую емкость, соответствующую расстоянию между «пластинами», равному всего при- m

мерно 1 А. Это означает, что на контакте возникает поле порядка IO8 в/см в противоположность максимальному полю в твердых телах порядка IO8 в/см. Причина образования таких больших полей на границе металл— электролит состоит в том, что в электролитах проводимость осуществляется самими ионами, а не электронами. Когда на металлический электрод подается положительный потенциал, отрицательные ионы электролита приближаются к нему на расстояние порядка 1 А. Электроны отрицательных ионов энергетически лежат на несколько электронвольт ниже уровня Ферми в металле и поэтому не могут попасть в металл ни непосредственно, ни за счет туннельного эффекта. Короче говоря, концентрация носителей на уровне Ферми в электролите пренебрежимо мала. Дело обстоит так, как если бы протекание тока осуществлялось путем движения валентной зоны.
Предыдущая << 1 .. 37 38 39 40 41 42 < 43 > 44 45 46 47 48 .. 49 >> Следующая

Реклама

c1c0fc952cf0704ad12d6af2ad3bf47e03017fed

Есть, чем поделиться? Отправьте
материал
нам
Авторские права © 2009 BooksShare.
Все права защищены.
Rambler's Top100

c1c0fc952cf0704ad12d6af2ad3bf47e03017fed