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Dispositivi a semiconduttore1 Giunzione MS Problema: Il contatto M-S è sempre presente in un circuito. Come si comporta ?

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Presentazione sul tema: "Dispositivi a semiconduttore1 Giunzione MS Problema: Il contatto M-S è sempre presente in un circuito. Come si comporta ?"— Transcript della presentazione:

1 Dispositivi a semiconduttore1 Giunzione MS Problema: Il contatto M-S è sempre presente in un circuito. Come si comporta ?

2 Dispositivi a semiconduttore2 Giunzione MS (n doping) Walter Schottky ( ) e m =workfunction metallo e s =workfunction semiconduttore e s =affinità elettronica semiconduttore E vac

3 Dispositivi a semiconduttore3

4 4 Giunzione MS : caso n Electron Affinity Model (EAM) e( s - s ) m > S

5 Dispositivi a semiconduttore5 Al momento del contatto Dopo il contatto

6 Dispositivi a semiconduttore6 Giunzione MS

7 Dispositivi a semiconduttore7 V A =potenziale esterno applicato

8 Dispositivi a semiconduttore8 Capacità Spettroscopia C-V

9 Dispositivi a semiconduttore9 Se N D =cost 1/C 2 cresce linearmente con V Intercetta per 1/C 2 a zero dà V BI

10 Dispositivi a semiconduttore10 Calcolo barriera potenziale

11 Dispositivi a semiconduttore11 Vari metalli

12 Dispositivi a semiconduttore12 Capacità variabile Varactor

13 Dispositivi a semiconduttore13 Caso p m < S

14 Dispositivi a semiconduttore14 Indice di superficie S

15 Dispositivi a semiconduttore15 Superficie

16 Dispositivi a semiconduttore16 Stati di superficie Bulk state Surface state

17 Dispositivi a semiconduttore17 Superficie

18 Dispositivi a semiconduttore18 Stati di superficie e band bending

19 Dispositivi a semiconduttore19 Stati di superficie e band bending

20 Dispositivi a semiconduttore20 Nel realizzare la barriera conta anche la superficie

21 Dispositivi a semiconduttore21 Limiti validità EAM: Effetti di superficie: Fermi-Level Pinning (III-As, III-P). Il livello di Fermi alla superficie è ad energia fissata a prescindere dal metallo con cui realizzo il diodo

22 Dispositivi a semiconduttore22 Giunzione MS : caso n con bias

23 Dispositivi a semiconduttore23 Corrente di maggioritari: 1)Emissione termoionica 2) Tunneling: conta per barriere sottili ad alti drogaggi Per emissione di campo si intende il tunneling di elettroni vicini al livello di Fermi Per doping cm conta emissione termoionica

24 Dispositivi a semiconduttore24 Corrente termoionica

25 Dispositivi a semiconduttore25 Corrente termoionica

26 Dispositivi a semiconduttore26 Calcolo emissione termoionica A*=Costante di Richardson 120m*/m 0 A/(Kcm) 2

27 Dispositivi a semiconduttore27 J=J S-M -J M-S =J S (exp(qV/k B T)-1) J S : corrente di saturazione, cresce con T Caratteristica diodo Schottky ideale

28 Dispositivi a semiconduttore28 Caratteristiche generali: Tensione ginocchio inferiore Maggiore corrente di perdita

29 Dispositivi a semiconduttore29 Effetto Schottky: Riduzione potenziale contatto dovuto ad effetto cariche immagine Effetto trascurabile per contatti con semiconduttori con costante dielettrica 10 Gli elettroni nel semiconduttore vedono una superficie metallica equipotenziale. Un elettrone -e nel punto x del SC_ Una carica immagine +e nel punto -x Dipende dal bias Aumento emissione termoionica

30 Dispositivi a semiconduttore30

31 Dispositivi a semiconduttore31 Caratteristiche generali: Tensione ginocchio inferiore Maggiore corrente di perdita

32 Dispositivi a semiconduttore32

33 Dispositivi a semiconduttore33 Cat whisker radio Contatto meccanico metallo-semiconduttore (galena PbS): nella radio azione rettificatrice

34 Dispositivi a semiconduttore34 Contatto ohmico: Resistenza contatto piccola Per la corrente termoionica Piccole barriere

35 Dispositivi a semiconduttore35

36 Dispositivi a semiconduttore36

37 Dispositivi a semiconduttore37 Contatto Ohmico

38 Dispositivi a semiconduttore38 Contatti Ohmici OK se cresce doping: W diminuisce: tunneling

39 Dispositivi a semiconduttore39 Contatti Ohmici: deposizione eutettica Una miscela eutettica (dal greco eu = buono, facile; tettico = da fondere) è una miscela di sostanze il cui punto di fusione è più basso di quello delle singole sostanze che la compongono (da cui il nome "facile da fondere"). Nella lega per formare il contatto cè un elemento drogante per il SC

40 Dispositivi a semiconduttore40 MaterialContact materials SiAlAl, Al-Si, TiSi 2, TiN, W, MoSi 2, PtSi, CoSi 2, WSi 2TiNW GeInIn, AuGa, AuSb GaAsAuGeAuGe, PdGe, Ti/Pt/Au GaNTi/Al/Ti/AuTi/Al/Ti/Au, Pd/AuPd/Au InSbIn ZnOInSnO 2 InSnO 2, AlAl CuIn 1-x Ga x Se 2 MoMo, InSnO 2InSnO 2 HgCdTeIn Contatti Ohmici

41 Dispositivi a semiconduttore41 Con alto doping piccola regione svuotamento e tunneling

42 Dispositivi a semiconduttore42

43 Dispositivi a semiconduttore43

44 Dispositivi a semiconduttore44


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