(Cd,Mn)Te - Instytut Fizyki PAN

Odpowiedni dobór metalu (pracy wyjścia (Φ m )) jako kontaktu w stosunku dopółprzewodnika (pracy wyjścia (Φ s )) daje możliwość uzyskania kontaktów omowychbądź prostujących.półprzewodnik typu npółprzewodnik typu pI Φ m < Φ s kontakt omowy III Φ m < Φ s kontakt prostującypółprzewodnik typu ppółprzewodnik typu nII Φ m > Φ s kontakt omowy IV Φ m > Φ s kontakt prostującyTabela 3.1.1. Zależność pomiędzy pracami wyjścia dla metalu i półprzewodnika.Dla złącza półprzewodnik typu n z metalem oraz dla Φ m < Φ s (sytuacja Iw tabeli 3.1.1), zostały przedstawione modele pasmowe na rys. 3.1.1. W takichrozważaniach należy pamiętać, że ilość zdelokalizowanych elektronów po stroniemetalu jest o wiele rzędów wielkości większa niż po stronie półprzewodnika.W przypadku I przed zetknięciem materiałów poziom Fermiego w półprzewodniku leżyponiżej poziomu Fermiego w metalu w stosunku do poziomu próżni. Różnicę tychpoziomów można zapisać jako Φ s – Φ m .Gdy zetkniemy ze sobą oba materiały następuje przepływ nośników ładunkudo momentu wyrównania się poziomów Fermiego. Z metalu elektrony będą przepływaćdo półprzewodnika, a dokładnie będą dopływać do swobodnych elektronów pasmaprzewodnictwa półprzewodnika (rys. 3.1.1 C)). Elektrony pozostawiają po sobiedodatni ładunek przypowierzchniowy w metalu, natomiast od strony półprzewodnika(w obszarze pasma przewodnictwa) gromadzi się swobodny ładunek ujemny. W wynikuoddziaływań pomiędzy dodatnim ładunkiem po stronie metalu i ujemnym po stroniepółprzewodnika tworzy się cienka dipolowa warstwa ładunku przestrzennego (obszartunelowego przepływu nośników ładunku).Rysunek 3.1.1. Wykres poziomów energetycznych omowego kontaktu m-s, półprzewodnik typu n orazΦ m < Φ s – przypadek I; E C – poziom dna pasma przewodnictwa, E F – poziom Fermiego, E V – poziomwierzchołka pasma walencyjnego, χ s – powinowactwo elektronowe półprzewodnika, A) przedzetknięciem, B) po zetknięciu, C) zbliżenie obszaru dipolowego ładunku przestrzennego, [1].60