基本接触

四种基本接触：

  • 金属－半导体接触 Metal-Semiconductor
    • 欧姆接触
    • 整流接触
  • PN结
  • 异质结（不同半导体材料）
  • 金属－绝缘体－半导体接触 MIS
四种基本接触示意图

金半接触

  • 整流接触（也称为肖特基接触或非欧姆接触）：

    • 这种接触具有不对称的电流-电压特性。当施加正向偏压时，电流可以相对容易地通过接触；然而，当施加反向偏压时，电流受到极大限制。这种行为类似于整流器的作用，因此得名整流接触。
    • 整流接触通常形成于金属和n型或p型半导体之间，

  • 欧姆接触：

    • 欧姆接触是指那些表现出线性电流-电压关系的金属-半导体接触，即遵从欧姆定律。在这种情况下，电流与施加的电压成正比，而且电流可以在两个方向上自由流动，没有明显的方向偏好。
    • 欧姆接触不产生明显的附加阻抗，接触电阻小。
    • 为了实现良好的欧姆接触，通常需要降低金属与半导体之间的肖特基势垒高度，或者增加接触区域的掺杂浓度。这可以通过选择适当的金属、使用合金化工艺、提高半导体的掺杂水平等方式来

半导体材料

半导体类型 材料 带隙 (eV) 类型 带隙类型
元素半导体 Si 1.12 IV Indirect
Ge 0.67
二元化合物半导体 GaN 3.4 III-V Direct
GaP 2.26 Indirect
GaAs 1.43 Direct
InP 1.4
ZnS 3.68 II-VI
ZnO 3.3 Direct? [1]
三元化合物半导体 AlₓGa₁₋ₓAs 连续变化 III-III-V -
InₓGa₁₋ₓAs

砷化镓（GaAs）和磷化镓(GaP)是研究得最为深入、应用也最广泛的化合物半导体。

与硅相比，砷化镓的禁带宽一点，有利于制作需要在较高温度下工作的器件，但其热导率较低，不适于制作电力电子器件。砷化镓的另一特长是其电子迁移率很高，为硅的电子迁移率的五倍。因此，砷化镓晶体管和集成电路有较高的工作频率。

砷化镓集成电路广泛应用于军事设施，激光器、探测器、高速器件、微波二极管和微波IC 成熟的一些应用。

宽禁带半导体材料主要包括碳化硅（SiC）、金刚石和氮化镓（GaN）、氧化镓（Ga₂O₃）等。

氮化镓（GaN）禁带宽度大、电子饱和漂移速度高、介电常数小、热导性能好等特点，非常适合于制作高频、大功率、高密度和抗辐射集成的电子器件；而利用其特有的禁带宽度，还可以制作蓝、绿光和紫外光器件和光探测器件。

  1. 氧化锌通常认为是直接带隙半导体，但是特殊条件下可能出现间接跃迁的现象。 ↑