Научная литература
booksshare.net -> Добавить материал -> Физика -> Смит Р. -> "Полупроводники " -> 94

Полупроводники - Смит Р.

Смит Р. Полупроводники — М.: Мир, 1982. — 560 c.
Скачать (прямая ссылка): poluprovodniki1982.pdf
Предыдущая << 1 .. 88 89 90 91 92 93 < 94 > 95 96 97 98 99 100 .. 219 >> Следующая

но с заменой e/kТ на Ре/кТ, где множитель р обычно весьма заметно
отличается от единицы. Это осложнение находится в резком контрасте с
изящной простотой математического описания выпрямителей с р - "-
переходами. По этой причине при создании вплавных и сварных контактов
металл - полупроводник стремятся получить их в виде р+-"- или "^-л-
переходов. Обычно мы имеем дело с контактами типа металл - р+-" или
металл - л+-", причем контактирующие с металлом р+- или л+-области
обладают очень низким сопротивлением. Такие контакты получают путем
вплавлеиия металла с небольшой присадкой элементов III или V групп.
Например, если необходимо, чтобы контакт золотой проволочки и германия л-
типа имел большую величину у, то используется сплав золота с In или Ga; в
процессе вплавлеиия или вжигаиия в Ge золотой проволочки происходит
диффузия In или Ga, которые, проникая иа небольшое расстояние в германий,
образуют р+-л-переход. В этом случае, как известно, у"1. Если же
требуется получить неинжектирующий контакт, тогда для этой цели можно
использовать сплав золота с сурьмой, который дает л+-л-переход с
коэффициентом инжекции у"0. Многие из обследованных в прошлом контактов
металл - полупроводник были непреднамеренно получены именно этим
способом, и поэтому теперь благодаря теории р+-р-нп+-л-переходов их
свойства стали более понятными. Контакты этого типа могут быть получены с
вольтамперной характеристикой, близкой к линейной; выпрямительные
свойства очень слабы, либо вовсе отсутствуют. Такие контакты называют
омическими. Для выпрямителя, в частности, один контакт должен быть
выпрямляющим, а другой - омическим [39].
260
7. Диффузия электронов и дырок
Большинство ранних работ по выпрямляющим контактам было выполнено на Si и
Ge. В дальнейшем исследовались контакты различных металлов с целым рядом
полупроводников, в том числе с некоторыми тройными соединениями [40],
такими, как AgGaSe2. Были обнаружены некоторые интересные отличия их
свойств от контактов на Si и Ge, но и для них вольтамперные
характеристики очень хорошо описывались уравнением (7.196). Хотя во
многих случаях характеристики выпрямляющих контактов слабо зависят от
вида металла, который используется для их изготовления, так как большее
влияние оказывают поверхностные состояния, существуют и некоторые
исключения. Хейне [41] показал, что зонная структура металла в некоторых
случаях может играть заметную роль. Эго существенно, в частности, для
переходных металлов, таких, как Ni. Сведения о некоторых более поздних
работах, посвященных исследованиям контактов типа полупроводник - металл,
приведены в сообщении конференции, посвященной этой проблеме [42].
В первые годы после открытия транзисторов, когда широко применялись
подобные контакты, велись интенсивные исследования явления инжекции
неосновных носителей заряда контактами металл - полупроводник. Методы
измерения коэффициента инжекции у предложили Шокли, Пирсон и Хейнс [43],
а также Вальдес [44]. Теории инжекции и выпрямления контактами металл -
полупроводник разработаны Ганном [45] и Бэнбери [46]. Экспериментальное
исследование зависимости у от поверхностных свойств и от освещенности
провели Хогарт [47] (контакты с малой площадью) и Хениш [48] (контакты с
большой площадью).
Если предположить, что у равно отношению p/(nb+p), где п и р -
концентрации носителей заряда вблизи контакта, то, используя величины
пир, вычисленные с помощью уравнения Больцмана, легко показать, что
Выражение этого типа было получено Хогартом [47]; из него должно
следовать, что у всегда близко к 1 или 0, за исключением лишь
ограниченной области значений ф5. Аналогичное выражение, полученное1
Хенишем (см. [48], стр. 226), содержит коэффициент диффузии и время жизни
неосновных носителей заряда. Оно приводит к точно таким же следствиям и,
в частности, показывает, что коэффициент у действительно очень мал, пока
e<ps<A?/2. Из обеих формул следует слишком сильная зависимость у от ф8,
однако никакой сильной зависимости у от поверхностных условий не
обнаружено. На практике в случае хороших контактов металл - полупроводник
очень редко встречаются значения у меньше 0,1. Для веществ я-типа обычные
значения у лежат между 0,1 и 0,5, в то время как для полу-
V
(7.198)
7. Диффузия электронов и дырок
261
проводников p-типа у принимает значения от 0,5 до 0,9. Для контакта,
инжектирующего дырки, увеличение у с 0,5 до 1,0 означает четырехкратный
рост суммарной концентрации неравновесных носителей при заданном значении
тока, поскольку каждая избыточная дырка увлекает за собой по одному
избыточному электрону. Таким образом, вплавные контакты в случае
использования их для инжекции обладают существенным преимуществом перед
простыми контактами металл-полупроводник, поскольку у них, как отмечалось
выше, значения коэффициента у близки к единице. Вопрос о токовой инжекции
был рассмотрен Лэмпертом и Марком [49].
7.13. Дрейфовая подвижность электронов и дырок
Предыдущая << 1 .. 88 89 90 91 92 93 < 94 > 95 96 97 98 99 100 .. 219 >> Следующая

Реклама

c1c0fc952cf0704ad12d6af2ad3bf47e03017fed

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

c1c0fc952cf0704ad12d6af2ad3bf47e03017fed