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179 DISPOSITIVOS UNIPOLARES. EL CONTACTO METAL-SEMICONDUCTOR
MODELO DE BANDAS DE ENERGÍA.
MODELO IDEAL Y ESTADO SUPERFICIAL
•
Relación de energía electrónica para un contacto ideal entre un metal y un
semiconductor tipo n en ausencia de estados superficiales.
•
Inicialmente se muestra que el metal y el semiconductor sin contacto y el
sistema no se encuentra en equilibrio térmico.
•
Si se un conductor conecta al semiconductor con el metal se establece
equilibrio térmico los niveles de Fermi se alinean.
•
En relación al nivel de Fermi en el metal, el nivel de Fermi en el
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180 DISPOSITIVOS UNIPOLARES. EL CONTACTO METAL-SEMICONDUCTOR
MODELO DE BANDAS DE ENERGÍA.
MODELO IDEAL Y ESTADO SUPERFICIAL
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181 DISPOSITIVOS UNIPOLARES. EL CONTACTO METAL-SEMICONDUCTOR
MODELO DE BANDAS DE ENERGÍA.
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182 DISP
OS IT IV O S UNIP O LARES. E L C O N T ACTO ME T A L-SE MI CONDUCTOR
MODEL
O
DE BANDAS DE ENERGÍA.
LA REGIÓN DE VACIAMIENTO
Diag ra ma d e ene rgía de un contac to se miconductor meta l d e tipo n
con un meta
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183 DISPOSITIVOS UNIPOLARES. EL CONTACTO METAL-SEMICONDUCTOR
EL EFECTO SCHOTTKY
Diagrama de Banda de Energía entre una superficie
metálica y el vacío. La Función de Trabajo del metal
q
Φ
m. La Función de Trabajo efectiva (o Barrera)
disminuye si se aplica un campo eléctrico a la
superficie. La disminución se debe a la
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184 DISPOSITIVOS UNIPOLARES. EL CONTACTO METAL-SEMICONDUCTOR
EL EFECTO SCHOTTKY
Función de
Trabajo del
metal para
una superficie
metálica
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185 DISP
OS
IT
IV
O
S
UNIP
O
LARES.
E
L
C
O
N
T
ACTO
ME
T
A
L-SE
MI
CONDUCTOR
E
L
E
F
ECTO SCHOTTKY
Mediciones de Barreras de Bajo
Nivel en función del campo
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186 DISPOSITIVOS UNIPOLARES. EL CONTACTO METAL-SEMICONDUCTOR
EL EFECTO SCHOTTKY
Diagrama de Banda
de energía
incorporando el
efecto Schottky
para un contacto de
un metal con un
semiconductor
tipo
n,
bajo condiciones
de polarizaciones
diferentes. La
barrera mas alta
intrínseca es
q
Φ
BO.
La barrera mas alta
en equilibrio
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187 DISPOSITIVOS UNIPOLARES. EL CONTACTO METAL-SEMICONDUCTOR
EL PROCESO DE TRANSPORTE DE CORRIENTE
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192 DISPOSITIVOS UNIPOLARES. EL CONTACTO METAL-SEMICONDUCTOR
EL TRANSPORTE DE CORRIENTE. EL PROCESO DE EMISIÓN TERMOIÓNICA Y DE DIFUSIÓNDiagrama de
Banda de
Energía
incorporando
el efecto
Schottky. La
energía
potencial del
electrón es
q
ψ
(x),
y el
Pseudo nivel
de Fermi es
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193 DISP
OS IT IV O S UNIP O LARES. E L C O N T ACTO ME T A L-SE MI CONDUCTOR EL TRANSPORT E DE CORRI ENT E . EL PRO C ES O DE EMISIÓN T E RMOIÓNICA
Y DE DIF
U
SIÓN
La Constante efectiva
de Richardson
calculada
A**
en
función el campo eléctrico de
Barreras para metal-Sil
ic
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195 DISP
OS IT IV O S UNIP O LARES. E L C O N T ACTO ME T A L-SE MI CONDUCTOR
EL TRANSPOR
TE DE CORRIEN
TE. LA CORRIENTE TÚNEL.
Val
o
res t
eóricos y experiment
ales d
e la C
u
rva Caracterís
tica para Barreras de A
u
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197 DISP
OS IT IV O S UNIP O LARES. E L C O N T ACTO ME T A L-SE MI CONDUCTOR E L TRANSPORTE DE CORR
IENTE. INYECCIÓN DE P
O RTADORE S MINORITARIOS
.
D
en
sidad
d
e la
co
rr
ie
n
te
de
s
atu
ra
ci
ón
en
f
unc
ión
d
e la c
oncent
ra
ci
ón
de dopado de Barre
ras de
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EL TRANSPORTE DE CORRIENTE. INYECCIÓN DE PORTADORES MINORITARIOS.
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199 DISP
OS IT IV O S UNIP O LARES. E L C O N T ACTO ME T A L-SE MI CONDUCTOR E L TRANSPORTE DE CORRIE
NTE. INYECCIÓN DE P
O
RTADORE
S MINORITARIOS
.
Relación de la
corrie
nte túnel con la compon
e
n
te de corriente termoiónica de una barrera
Au
-Si
. La corriente Túne
l dominant
e (
Jt
/Jth
>1
) para un dopa
d
o eleva
do
y
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EL TRANSPORTE DE CORRIENTE. INYECCIÓN DE PORTADORES MINORITARIOS.
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201-1 DISPOS
ITIV O S UNIP O LARES. E L C O NTAC TO META L-SEMICONDUCTOR E L TRANSPORTE DE CORRIE
NTE. INYECCIÓN DE P
O
RTADORE
S MINORITARIOS
.
Relaci
ón normada de l
a inyecci
ón de
portadores mi
noritarios en funci
ó
n
de la densidad de corri
ent
e norm
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201-2 DISPOS
ITIV
O
S
UNIP
O
LARES. E
L
C
O
NTAC
TO META
L-SEMICONDUCTOR
E
L
TRANSPORTE
DE CORRIE
NTE. INYECCIÓN DE P
O
RTADORE
S MINORITARIOS
Tiempo normado de al
macenamiento
de portadores minorit
arios en
función de la densidad
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202-1 DISPOSITIVOS UNIPOLARES. EL CONTACTO
METAL-SEMICONDUCTOR. LA BARRERA DE POTENCIAL. CARACTERÍSTICAS GENERALES.
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202-2 DISPOSITIVOS UNIPOLARES. EL CONTACTO
METAL-SEMICONDUCTOR. LA BARRERA DE POTENCIAL. CARACTERÍSTICAS GENERALES.
•Φ
M= Función Trabajo del Metal
•
Φ
Bn= Barrera alta de la barrera metal-semiconductor
•
Φ
BO= Valor asimptótico de
Φ
Bnpara un campo eléctrico cero
•
Φ
O= Nivel de energía en la superficie.
•
∆
Φ= Nivel de energía imagen de la barrera baja
•∆
= Potencial a lo largo de la capa de la interfaz
•
χ
= Afinidad electrónica del semiconductor
•
V
bi= Barrera de Potencial
•
ε
S= Constante dieléctrica del semiconductor
•
ε
i= Constante dieléctrica de la capa de la interfaz
•
δ
= Espesor de la capa de la interfaz
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203 DISPOSITIVOS UNIPOLARES. EL CONTACTO METAL-SEMICONDUCTOR
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LA BARRERA DE POTENCIAL. CARACTERÍSTICAS GENERALES.
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205 DISPOSITIVOS UNIPOLARES. EL CONTACTO METAL-SEMICONDUCTOR
LA BARRERA DE POTENCIAL. CARACTERÍSTICAS GENERALES.
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206 DISP
OS IT IV O S UNIP O LARES. E L C O N T ACTO ME T A L-SE MI CONDUCTOR
LA BARRERA DE P
206-1 DISPOSI TI VO S UNIPO L ARES. E L CONTACT O METAL-SEMICONDUCTOR
LA BARRERA DE P
O T E NCIAL . CARACTERÍS TICAS GENERALES Es c a la de e lect ro ne gati vi da d de
Pauli. Observe la
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207 DISP
OS
IT
IV
O
S
UNIP
O
LARES.
E
L
C
O
N
T
ACTO
ME
T
A
L-SE
MI
CONDUCTOR
LA BARRERA DE P
O
TENCIAL.
CARACTERÍSTICAS GENERALES.
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LA BARRERA DE POTENCIAL. CARACTERÍSTICAS GENERALES.
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209 DISPOSITIVOS UNIPOLARES. EL CONTACTO METAL-SEMICONDUCTOR
LA BARRERA DE POTENCIAL. CARACTERÍSTICAS GENERALES.
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211-1 DISPOS
ITIV
O
S
UNIP
O
LARES. E
L
C
O
NTAC
TO META
L-SEMICONDUCTOR
LA BARRERA DE P
O
TENCIAL. ME
DICION CORRIENTE-VOLTAJE.
D
ensidad de corrient
e en polariz
ación
directa en funci
ó
n de l
a tensi
ón
aplicada de diodos W
-Si y W
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211 DISP
OS IT IV O S UNIP O LARES. E L C O N T ACTO ME T A L-SE MI CONDUCTOR
LA BARRERA DE P
O
TENCIAL. ME
DICION CORRIENTE-VOLTAJE.
Densi
d
ad de corriente de sat
u
ración teórica para 300K en
fu
nci
ó
n
de la
para una constante de
Richardson
d
e 120A/cm
2 /K
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212 DISP
OS IT IV O S UNIP O LARES. E L C O N T ACTO ME T A L-SE MI CONDUCTOR
LA BARRERA DE P
O
TENCIAL. ME
DICION CORRIENTE-VOLTAJE.
Se
a-Diodo PtSi-Si con un anillo p
rotecto r d e difu sión, b-co mp ara ción d e lo s resultados experi m
entales y teór
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212-1 DISPOS
ITIV O S UNIP O LARES. E L C O NTAC TO META L-SEMICONDUCTOR
LA BARRERA DE P
O
TENCIAL. ME
DICION CORRIENTE-VOLTAJE.
Corriente de fuga inversa en función
del diámetro del diodo para diodos
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212-2 DISPOSITIVOS UNIPOLARES. EL CONTACTO METAL-SEMICONDUCTOR LA BARRERA DE POTENCIAL. MEDICION CORRIENTE-VOLTAJE.
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213 DISP
OS
IT
IV
O
S
UNIP
O
LARES.
E
L
C
O
N
T
ACTO
ME
T
A
L-SE
MI
LA BARRERA DE P
O
TENCIAL. MEDICION
DE LA ENERGÍA DE ACTIVACIÓN.
Gráfico de la energía de activaci
ón para determinar la altura
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214 DISP
OS IT IV O S UNIP O LARES. E L C O N T ACTO ME T A L-SE MI CONDUCTOR
LA BARRERA DE P
O
TENCIAL. MEDICI
ON DE LA CAPACITANCIA-TENSIÓN.
Semiconductor con un nivel bajo de dado
res y con un nivel al
to de dadores.
ND
es la
concentraci
ón baj
a de dadores y
NT
es la concentraci
ón
alta de dadores
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215-1 DISPOS
ITIV
O
S
UNIP
O
LARES. E
L
C
O
NTAC
TO META
L-SEMICONDUCTOR
LA BARRERA DE P
O
TENCIAL. MEDICI
ON DE LA CAPACITANCIA-TENSIÓN.
1/C
2 en función de la tensión
aplicada para diodos W
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215-2 DISPOS
ITIV
O
S
UNIP
O
LARES. E
L
C
O
NTAC
TO META
L-SEMICONDUCTOR
LA BARRERA DE P
O
TENCIAL. MEDICI
ON DE LA CAPACITANCIA-TENSIÓN.
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216 DISP
OS IT IV O S UNIP O LARES. E L C O N T ACTO ME T A L-SE MI CONDUCTOR
LA BARRERA DE P
O TENCIAL. ME DICIONES FOTOE L ÉCTRICAS. a-Arregl
o esquemático p
ara medi ci ones fo toeléctrico, b-D iagra m
Energía para procesos de fo
to excitaci
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217 DISPOSITIVOS UNIPOLARES. EL CONTACTO METAL-SEMICONDUCTOR
LA BARRERA DE POTENCIAL. MEDICIONES FOTOELÉCTRICAS.
Raíz cuadrada de la respuesta fotónica por fotón incidente en función de la energía del fotón para diodos W-Si y W-GaAs. Los valores extrapolados son las barreras altas
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LA BARRERA DE POTENCIAL. MEDICIONES FOTOELÉCTRICAS.
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219 DISPOSITIVOS UNIPOLARES. EL CONTACTO METAL-SEMICONDUCTOR LA BARRERA DE POTENCIAL. MEDICIONES FOTOELÉCTRICAS.
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219 DISP
OS IT IV O S UNIP O LARES. E L C O N T ACTO ME T A L-SE MI
MEDICIONES DE LA BARRERA DE POTENCIAL.
Altura de las barreras sobre Si
ti
po n y
GaAs medi
das para temperatura ambiente
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221 DISP
OS IT IV O S UNIP O LARES. E L C O N T ACTO ME T A L-SE MI CONDUCTOR AJ
USTES DE LA BARRERA DE POTE
NCIAL.
Contactos i
d
eal
izados para el
contr o l d e la b arre ra con una capa fina n+ o una fi na p+ sobre sustrato tipo n
para la reducción e in
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222-1 DISPOS
ITIV
O
S
UNIP
O
LARES. E
L
C
O
NTAC
TO META
L-SEMICONDUCTOR
AJ
USTES DE LA BARRERA DE POTE
NCIAL.
Altura de barre
ra efectiva
calculada para contactos Si
y GaAs m
eta
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222-2 DISPOS
ITIV
O
S
UNIP
O
LARES. E
L
C
O
NTAC
TO META
L-SEMICONDUCTOR
AJ
USTES DE LA BARRERA DE POTE
NCIAL.
Altura de barrera efectiva para huecos en
sustratos ti
po
p y para electrones en
sustratos tipo
n en función
de una cantidad controlada
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223 DISPOSITIVOS UNIPOLARES. EL CONTACTO METAL-SEMICONDUCTOR. ESTRUCTURA DE DISPOSITIVOS.
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Prof. José Malaguera
225 DISP
OS
IT
IV
O
S
UNIP
O
LARES.
E
L
C
O
N
T
ACTO
ME
T
A
L-SE
MI
CONDUCTOR
ESTRUCTURA DE DISP
OS
ITIV
OS
.
Va
rias estructuras de dispos
Prof. José Malaguera
ESTRUCTURA DE DISPOSITIVOS.
Prof. José Malaguera
225 DISP
OS IT IV O S UNIP O LARES. E L C O N T ACTO ME T A L-SE MI CONDUCTOR
ESTRUCTURA DE DISP
OS ITIV OS . Fre cu en cia
de corte en
pola riza ció n dire cta e n fu nción de la conc entra ción d e
dopado de la
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226-1 DISPOS
ITIV
O
S
UNIP
O
LARES. E
L
C
O
NTAC
TO META
ESTRUCTURA DE DISP
OS
ITIV
OS
.
Diagrama
de Banda de Ener
gía de una Bar
re
ra
Mott
para
diferentes condiciones de
polarizaci
ó
Prof. José Malaguera
226-2 DISPOS
ITIV
O
S
UNIP
O
LARES. E
L
C
O
NTAC
TO META
L-SEMICONDUCTOR
ESTRUCTURA DE DISP
OS
ITIV
OS
.
Transistor formado por
un
di
od
o Schottky conectado
en
tre Base y el
terminal
de
colector de un transistor bi
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Valores teóricos y experimentales para
Prof. José Malaguera
227-2 DISPOS
ITIV
O
S
UNIP
O
LARES. E
L
C
O
NTAC
TO META
L-SEMICONDUCTOR
EL CONTACTO ÓHMICO.
Altura de la Barre
ra Baja y c
ontactos óhmicos
Prof. José Malaguera
228 DISP
OS IT IV O S UNIP O LARES. E L C O N T ACTO ME T A L-SE MI CONDUCTOR
EL CONTACTO ÓHMICO.
