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表面态对接触势垒的影响

表面态对接触势垒的影响金属和n半导体接触时,形成的金属的势垒高度同一半导体,

不变.qns应随Wm

而变???事实上,由于半导体表面态的存在,

Wm

对qns的影响不大Wm<Ws当金属与n型半导体接触

半导体表面形成一个负的空间电荷区

电场方向由表面指向体内(Vs>0)

半导体表面电子的能量低于体内的，能带向下弯曲在空间电荷区中，电子浓度要比体内大得多，因此它是一个高电导的区域，称为反阻挡层。EcEvEFWs-Wm-Wm金属和n型半导体接触能带图

(Wm<Ws)反阻挡层薄,高电导,对接触电阻影响小能带向下弯曲,造成空穴的势垒,形成p型阻挡层当金属与p型半导体接触能带向上弯曲,形成p型反阻挡层Wm

EcEvEcEv金属和p型半导体接触能带图(a)(b)(a)p型阻挡层(Wm<Ws)

(b)p型反阻挡层(Wm>Ws)形成n型和p型阻挡层的条件Wm>WsWm<Ws

n型

p型阻挡层反阻挡层阻挡层反阻挡层表面态分施主表面态和受主表面态，在半导体表面禁带中形成一定的分布，存在一个距价带顶为q

0

的能级对多数半导体，q

0

约为禁带宽度的1/3

电子填满q

0

以下所有表面态时，表面电中性

q

0

以下的表面态空着时，表面带正电，呈现施主型

q

0

以上的表面态被电子填充时，表面带负电，呈现受主型存在受主表面态时n型半导体的能带图EFq

nsWsq

0qVDEVEC若表面态密度很大，只要EF

比q

0

高一点，表面上就会积累很多负电荷，能带上弯存在高表面态密度时n型半导体的能带图q

nsWsq

0EnEFEVEc高表面态密度时，势垒高度势垒高度称为被高表面态密度钉扎无表面态，半导体的功函数有表面态，即使不与金属接触，表面也形成势垒，半导体的功函数（形成电子势垒时）表面态密度很高时费米能级钉扎效应：在半导体表面，费米能级的位置由表面态决定，而与半导体掺杂浓度无关的现象。表面受主态密度很高的n型半导体与金属接触能带图(a)

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