Spektroskopia pojemnościowa wybranych defektów w ...

3kTJeŜeli jest spełniony warunek V>> , to zgodnie z równaniem (2.5) zaleŜność lnI od Veopisana jest linią prostą, której przecięcie z osią rzędnych pozwala wyznaczyć I 0. Wysokośćbariery potencjału wyznaczymy wówczas z zaleŜności:kT ⎛ Io ⎞Vbi = − ln⎜⎟ . (2.7)* 2e ⎝ SA T ⎠Szerokość obszaru ładunku przestrzennego oraz wysokość bariery potencjału moŜnazmieniać (tym samym naruszając równowagę termodynamiczną) przykładając do materiałówkontaktowych dodatkowe zewnętrzne napięcie elektryczne (tzw. napięcie polaryzacji), przyczym, w zaleŜności od polaryzacji podłączonego napięcia wynik nie będzie taki sam. JeŜeli dometalu podłączymy dodatni potencjał, to zewnętrzne napięcie polaryzacji V F (tzw. napięciepolaryzacji w kierunku przewodzenia) wytworzy w obszarze złącza pole elektryczne przeciwnekontaktowemu. To oznacza dla elektronów z pasma przewodnictwa półprzewodnikazmniejszenie bariery potencjału o wielkość V F . Przy takiej polaryzacji szerokość obszaruładunku przestrzennego złącza metal-półprzewodnik zmniejsza się:WF=2εε0( V −VbieNdF)(2.8)W przypadku, kiedy napięcie polaryzacji ma znak przeciwny (tzw. napięcie polaryzacji wkierunku zaporowym (V R )), wysokość bariery powiększa się do V bi +V R , a szerokość obszaruładunku przestrzennego zwiększa się:WR=2εε0( V + VTak, na przykład, dla bariery Schottky’ego Au-GaAs o N d = 10 16bieNdR)(2.9)cm -3 , w stanierównowagi termodynamicznej szerokość obszaru ładunku przestrzennego W ~ 0.3 µm i rozszerzasię do W R ~ 0.9 µm przy przyłoŜeniu V R = 5V.Półprzewodnikowy obszar ładunku przestrzennego moŜna traktować jako warstwęizolatora o zmiennej grubości, która mieści się w przedziale od 0.1 µm do 10 µm [16]. Ze zmianąnapięcia polaryzacji V R od 1-100V, w obszarze tym powstaje silne pole elektryczne F m , zwyklerzędu wielkości 10 4 -10 5 V·cm -1 . Z równania Poissona dla złącza asymetrycznegoprzedstawionego na rys. 2.1. moŜna otrzymać:FeNWd Rm= . (2.10)εεo14