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1、9金属半导体与半导体异质结一、肖特基势垒二极管欧姆接触通过金属-半导体的接触实现的连接。接触电阻很低。金属与半导体接触时，在未接触时，半导体的费米能级高于金属的费米能级，接触后，半导体的电子流向金属，使得金属的费米能级上升。之间形成势垒为肖特基势垒。在金属与半导体接触处，场强达到最大值，由于金属中场强为零，所以在金属一一半导体结的金属区中存在表面负电荷。影响肖特基势垒高度的非理想因素：肖特基效应的影响，即势垒的镜像力降低效应。金属中的电子镜像到半导体中的空穴使得半导体的费米能级程下降曲线。附金属-电介质表面想像的电场线;（b）零电场时的电热能曲线;熊）恒定电场时的电势电流一一电压关系：金属半导
2、体结中的电流运输机制不同于pn结的少数载流子的扩散运动决定电流，而就是取决于多数载流子通过热电子发射跃迁过内建电势差形成。附肖特基势垒二极管加反偏电压时的I-V曲线：反向电流随反偏电压增大而增大就是由于势垒降低的影响。肖特基势垒二极管与Pn结二极管的比较：1、反向饱与电流密度（同上），有效开启电压低于Pn结二极管的有效开启电压。2、开关特性肖特基二极管更好。应为肖特基二极管就是一个多子导电器件，加正向偏压时不会产生扩散电容。从正偏到反偏时也不存在像Pn结器件的少数载流子存储效应。二、金属-半导体的欧姆接触附金属分别与N型p型半导体接触的能带示意图侵型的理想情况图1厂*9. 13丛 JJ. A
3、曲k电子发射用 导体p型程康申滋t 这种电荷的转移相应于空穴从半导体流露;表面过量的空穴堆枳使得一很容易从金属流向平手L是欧姆接触。三、异质结：两种不同的半导体形成一个结小结:1、当在金属与半导体之间加一个正向电压时，半导体与金属之间的势垒高度降低，电子很容易从半导体流向金属，称为热电子发射。2、肖特基二极管的反向饱与电流比pn结的大，因此达到相同电流时，肖特基二极管所需的反偏电压要低10双极型晶体管双极型晶体管有三个掺杂不同的扩散区与两个Pn结,两个结很近所以之间可以互相作用。之所以成为双极型晶体管，就是应为这种器件中包含电子与空穴两种极性不同的载流子运动。-、工作原理附npn型与pnp型的
4、结构图104时打”*T4岫县管聚川这仲二7一用h”叫邪初1小甲刈口槿JAMitzmrRMhWzM”wA川WW”i品伴内卜点MMNMM翻睡卵闻料发射区掺杂浓度最高，集电区掺杂浓度最低附常规npn截面图造成实际结构复杂的原因就是：1、各端点引线要做在表面上，为了降低半导体的电阻必须要有重掺杂的N+型掩埋层。2、一片半导体材料上要做很多的双极型晶体管,各自必须隔离，应为不就是所有的集电极都就是同一个电位。通常情况下，BE结就是正偏的，BC结就是反偏的。称为正向有源。附图：由于发射结正偏，电子就从发射区越过发射结注入到基区。BC结反偏，所以在BC结边界，理想情况下少子电子浓度为零。附基区中电子浓度示意
5、图：电子浓度梯度表明，从发射区注入的电子会越过基区扩散到BC结的空间电荷区，那里的电场会将电子扫到集电区。我们希望更多的电子能够进入集电区而不就是在基区与多子空穴复合。因此与少子扩散长度相比，基区宽度必须很小。工作模式：附共发射极电路中npn型双极型晶体管示意图1、如果BE电压为零或者小于零（反偏），那么发射区中的多子电子就不会注入到基区。由于BC也就是反偏的，这种情况下，发射机电流与集电极电流就是零。称为截至状态。2、随着BE结电压增大，集电极电流会增大，从而集电极上电阻分压Vr增大,意味着在晶体管CB上分压绝对值减小；在某一点出，集电极电流会增大到组后大使得电阻分压后再BC结零偏。过了这一
6、点后，集电极电流微笑增加会导致Vr微小增加，从而使BC结变为正偏（Vcb %s（sat）时漏电流为一常 图1L40d显示了此种情形的示意图。C1!）s（sai） - Vp自 I Yg Vgs4343Vg vT 0的n沟耗尽型MOSFET的/旷心特性曲线族示于Vsat)=%一。为S2哈立匕SIA0如KJ_%.voVr均孰1一4-Ai4口1亚阈值电导就是指在MOSFETS当栅源电压小于阈值电压时漏电流不为零。这种情况下，晶体管被偏置在弱反型模式下，漏电流就是由扩散机制而非漂移机制控制。该电导会在集成电路中产生一个明显的静态偏置电流。13结型场效应晶体管PnJEFT勺基本工作原理以N沟为例，多数载流子电子自源极流向漏极，器件的栅极就是控制端。附改变栅源电压的电流电压特性曲线|式 2 FE用“TJ不（I.IJ113企电阻，因此,对于小的G，/,与I-线性变化,如图所示。现在分析栅电压为零，漏电压变化的情况。随着漏源电压的增大，栅与沟道形成的Pn结反偏，空间电荷区向沟道扩展。随着空间电荷区的扩展，有效沟道电阻增大曲线斜率变小。附改变漏源电压时的特性曲线。
