• Главная
  • rss-лента сайта solo-project.com


Диоды Шоттки

Диоды Шоттки
Контакт «металл-полупроводник» явился историческим основоположником первого «точечно-контактного» полупроводникового диода. В 1939 немецким физиком Вольтером Шоттки (23.07.1886-04.03.1976) было экспериментально обнаружено явление выпрямления слабых сигналов в области соприкосновения металлической иглы с полупроводниковым кристаллом. По имени ученого диоды на основе контакта «металл-полупроводник» назвали диодами Шоттки.

В отличие от p-n переходов, переходы «металл-полупроводник» работают только на основных носителях заряда: в случае полупроводника n-типа – электронах и p-типа – дырках, т. е. в переходе отсутствует инжекция неосновных носителей. Их функционирование основано на разности работ выхода электронов из металла и полупроводника. При полупроводнике n-типа работа выхода из него в металл должна быть меньше, чем из металла в полупроводник (Авых.n < Aвых.м). В этом случае поток электронов из полупроводника n-типа в металл является преобладающим и металл заряжается отрицательно, а полупроводник – положительно и образуется контактная разность потенциалов. Аналогично процессу в p-n переходе, направленное перемещение электронов в металл происходит до тех пор, пока уровни Ферми не выровняются. Затем также образуется потенциальный барьер, ширина которого зависит от величины и полярности внешнего напряжения. Таким образом, такой переход обладает выпрямляющими свойствами.

Если при этом же полупроводнике Авых.n > Aвых.м, преобладающим будет поток электронов из металла в полупроводник (им требуется меньшая энергия для преодоления запрещенных зон), вследствие чего приконтактный слой обогащается электронами и сопротивление слоя резко понижается, причем, оно остается низким при любой полярности внешнего напряжения. Поэтому подобные контакты не являются выпрямляющими, а остаются электропроводящими вне зависимости от полярности напряжения внешней цепи. Такие контакты называются омическими и используются для выполнения внешних выводов полупроводниковых приборов.

Для контакта «металл-полупроводник p-типа» соотношения между разностями работ выходов должны поменяться на противоположные, поскольку основными носителями заряда в этом случае являются дырки.

Диоды Шоттки отличаются повышенным быстродействием и малым падением напряжения на открытом переходе и используются в импульсной технике при производстве быстродействующих интегральных схем [12]. Для сравнения на рис.13 приведены «прямые ветви» вольт-амперных характеристик перехода Шоттки и p-n перехода [11].


Рис. 13. «Прямые ветви» вольтамперных характеристик перехода Шоттки (1) и p-n перехода

Зона проводимости

В верхней, так называемой зоне проводимости (ЗП), подавляющее число электронов фактически оторвано от атомов...

читать далее

Ударная ионизация атомов электронами

Такой пробой вызывается ударной ионизацией атомов электронами, вырванными из ковалентной связи под действием сильного...

читать далее

Pin-диоды

Pin-диоды

13.11.11

Структура pin-диода изображена на рис. 30. В нее входят две сильно легированные области p и n, разделенные областью i с электропроводностью...

читать далее