UNIVERSIDAD COMPLUTENSE DE MADRID

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Efectos de la radiación sobre componentes electrónicos básicos
relación que exista entre los parámetros del metal y el semiconductor. El comportamiento teórico
de una unión Schottky que se esboza ha sido extraído de [Tya91, Nea92, Neu89].
3.5.1 Características eléctricas de una unión Schottky ideal
En un metal, no existe una banda prohibida y los electrones pueden ocupar el nivel de
Fermi en tanto que en un semiconductor los electrones estarán, bien en la banda de valencia, bien
en la de conducción.
Fig. 3.11: Estructura de bandas de una unión Schottky. Las bandas se han unido de tal manera que el nivel de Fermi es constante
en toda la unión. Este hecho fuerza que exista una zona de transición en la que el resto de bandas se comban hasta alcanzar los
valores extremos.
Por encima de todos los niveles, se encuentra el nivel de energía del vacío. La diferencia
entre este parámetro y el nivel de Fermi, llamada “función trabajo”, ΦM, es fijo para un metal
pero no lo es para un semiconductor pues el nivel de Fermi se desplaza con el dopado y la
temperatura. Por ello, es necesario definir un parámetro llamado “afinidad electrónica”, χ, que
es la diferencia entre el nivel de vacío y la banda de conducción. Este parámetro es constante
para un semiconductor sea cual sea su dopado o temperatura. Cuando se une un metal y un
semiconductor, se iguala la posición de los niveles de Fermi y se produce un desplazamiento de
las bandas, como se muestra en fig. 3.11. Este combamiento de las bandas conlleva la aparición
de un campo eléctrico que elimina portadores de la zona de unión, creando una zona de
vaciamiento similar a la que se estudió en la unión PN.
En una unión Schottky, se produce una emisión de electrones desde el metal hacia el
semiconductor y viceversa. Para ello, es necesario que la energía cinética de los electrones,
originada por agitación térmica, sea suficientemente alta para rebasar la barrera ΦB podrán saltar
hacia la otra zona de la unión.
En el caso de equilibrio, ambos flujos de portadores son iguales en magnitud. Si se aplica
una tensión positiva entre el metal y el semiconductor, las bandas del semiconductor se
desplazan hacia abajo. La barrera de energía que encuentran los electrones al moverse desde el
semiconductor al metal aumenta por lo que un número menor de electrones pueden fluir en esta
dirección. Sin embargo, el número de electrones emitidos por el metal no ha variado. En