10.8
金属与半导体之间的接触会形成具有肖特基或欧姆特性的结。
如果金属的功函数大于半导体的功函数,则会形成肖特基结。在接触之前,能带图在真空能级处对齐,而费米能级位于不同的位置。
接触后,电子从半导体转移到金属,费米能级对齐,达到平衡状态。
半导体中电子的流失会降低其电势,而将电子添加到金属中则会增加电势,从而在结处形成肖特基势垒。该势垒高度等于金属的功函数与半导体电子亲和能之间的差值。
结电势差会阻碍电子从半导体向金属的转移,其大小由两者功函数的差异决定。
如果金属的功函数小于半导体的功函数,则会形成欧姆结。在此情况下,电子从金属向半导体转移,使得费米能级对齐。
这种对齐使得半导体的电子能级相对于金属升高,从而允许电子从半导体流向金属。因此,欧姆结在两个方向上都能导通电流。