10.8
Der Kontakt zwischen einem Metall und einem Halbleiter bildet einen Übergang mit entweder Schottky- oder Ohm-Verhalten.
Übersteigt die Arbeitsfunktion des Metalls die des Halbleiters, bildet sich ein Schottky-Übergang. Vor dem Kontakt werden die Energiebanddiagramme auf der Vakuumebene ausgerichtet, wobei sich die Fermi-Niveaus an verschiedenen Positionen befinden.
Beim Kontakt richten sich die Fermi-Niveaus aus, wenn Elektronen vom Halbleiter auf das Metall übertragen werden und ein Gleichgewicht erreichen.
Der Elektronenverlust im Halbleiter verringert sein Potential, während ihre Zugabe zum Metall das Potential erhöht und an der Verbindungsstelle eine Schottky-Barriere bildet. Die Barrierenhöhe entspricht der Differenz zwischen der Arbeitsfunktion des Metalls und der Elektronenaffinität des Halbleiters.
Die Sperrschichtpotentialdifferenz widersteht dem Elektronentransfer vom Halbleiter auf das Metall und wird durch die Differenz ihrer Arbeitsfunktionen bestimmt.
Ist die Arbeitsfunktion des Metalls kleiner als die des Halbleiters, bildet sich ein ohmscher Übergang. Hier richten sich die Fermi-Niveaus aus, wenn Elektronen vom Metall auf den Halbleiter übertragen werden.
Diese Ausrichtung erhöht die Elektronenenergien des Halbleiters relativ zum Metall und ermöglicht den Elektronenfluss vom Halbleiter zum Metall. Der ohmsche Übergang leitet also Strom in beide Richtungen.
Der Kontakt von Metall und Halbleiter kann zur Bildung eines Übergangs mit Schottky- oder Ohm'schem Verhalten führen.
Schottky-Barrieren
Schottky-Barr…
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