Русская Википедия:Барьер Шоттки
Барье́р Шо́ттки или Шо́тки, (Шаблон:Lang-en) — потенциальный барьер, появляющийся в приконтактном слое полупроводника, граничащего с металлом, равный разности работ выхода (энергий, затрачиваемых на удаление электрона из твёрдого тела или жидкости в вакуум) металла и полупроводника: <math>\phi_O=\phi_M-\phi_\Pi</math>[1].
Описание
Назван по имени немецкого ученого Вальтера Шоттки (Шаблон:Lang-de2), исследовавшего такой барьер в 1939 году. Для возникновения потенциального барьера необходимо, чтобы работы выхода электронов из металла и полупроводника были различными. При сближении полупроводника n-типа с металлом, имеющим большую, чем у полупроводника, работу выхода <math>\phi</math>, металл заряжается отрицательно, а полупроводник — положительно, так как электронам легче перейти из полупроводника в металл, чем обратно. Напротив, при сближении полупроводника p-типа с металлом, обладающим меньшей <math>\phi</math>, металл заряжается положительно, а полупроводник — отрицательно. При установлении равновесия между металлом и полупроводником возникает контактная разность потенциалов:
- <math>U_k=\frac{\phi_M-\phi_\Pi}{e},</math>
- где <math>e</math> — заряд электрона.
Из-за большой электропроводности металла электрическое поле в него не проникает, и разность потенциалов <math>U_k</math> создается в приповерхностном слое полупроводника. Направление электрического поля в этом слое таково, что энергия основных носителей заряда в нем больше, чем в толще полупроводника. В результате в полупроводнике вблизи контакта с металлом при <math>\phi_M > \phi_\Pi</math> для полупроводника n-типа, или при <math>\phi_M < \phi_\Pi</math> для полупроводника p-типа возникает потенциальный барьер.
В реальных структурах металл-полупроводник соотношение <math>\phi_O=\phi_M-\phi_\Pi</math> не выполняется, так как на поверхности полупроводника или в тонкой диэлектрической прослойке, часто образующейся между металлом и полупроводником, обычно имеются поверхностные состояния.
Барьер Шоттки обладает выпрямляющими свойствами. Ток через него при наложении внешнего электрического поля создается почти целиком основными носителями заряда, что означает отсутствие явления инжекции, накопления и рассасывания зарядов. Контакты металл — полупроводник с барьером Шоттки широко используются в сверхвысокочастотных детекторах, транзисторах и фотодиодах[1].
Диоды, использующие этот барьер, называются диодами Шоттки или диодами с барьером Шоттки (ДШБ). Существуют также транзисторы Шоттки.
Примечания
Литература
- Шоттки барьер // Физическая энциклопедия. Т. 5 / Гл. ред. А. М. Прохоров. — М.: Советская энциклопедия, 1988. С. 467.
- Полупроводниковые преобразователи Шаблон:Wayback // Нанометр, 2009.
