Значение ШОТКИ БАРЬЕР в Большой советской энциклопедии, БСЭ

ШОТКИ БАРЬЕР

барьер, потенциальный барьер , образующийся в приконтактном слое полупроводника, граничащем с металлом; назван по имени немецкого учёного В. Шотки (W. Schottky). исследовавшего такой барьер в 1939. Для возникновения потенциального барьера необходимо, чтобы работы выхода металла и полупроводника были различными, на что впервые указал сов. учёный Б. И. Давыдов в 1939. При сближении полупроводника n -типа с металлом, имеющим большую, чем у полупроводника, работу выхода Ф, металл заряжается отрицательно, а полупроводник - положительно, т.к. электронам легче перейти из полупроводника в металл, чем обратно (при сближении полупроводника р -типа с металлом, обладающим меньшей Ф, металл заряжается положительно, а полупроводник - отрицательно). При установлении равновесия между металлом и полупроводником возникает контактная разность потенциалов : U k (Фм - Фп)/ е ( е - заряд электрона). Из-за большой электропроводности металла электрическое поле в него не проникает, и разность потенциалов U k создаётся в приповерхностном слое полупроводника. Направление электрического поля в этом слое таково, что энергия основных носителей заряда в нём больше, чем в толще полупроводника. Это означает, что в полупроводнике n -типа энергетической зоны в приконтактной области изгибаются вверх, а в полупроводнике р -типа - вниз (см. рис. ). В результате в полупроводнике вблизи контакта с металлом при Фм > Фп для полупроводника n -типа, или при Фм < Фп для полупроводника р -типа возникает потенциальный барьер. Высота Ш. б. Ф0 Фм - Фп. В реальных структурах металл - полупроводник это соотношение не выполняется, т.к. на поверхности полупроводника или в тонкой диэлектрической прослойке, часто образующейся между металлом и полупроводником, обычно имеются локальные электронные состояния; находящиеся в них электроны экранируют влияние металла так, что внутренне поле в полупроводнике определяется этими поверхностными состояниями и высота Ш. б. не зависит от Фм. Как правило, наибольшей высотой обладают Ш. б., получаемые нанесением на полупроводник n -типа плёнки Au. На высоту Ш. б. оказывает также влияние сила 'электрического изображения' (см. Шотки эффект ) .

Ш. б. обладает выпрямляющими свойствами. Ток через Ш. б. при наложении внешнего электрического поля создаётся почти целиком основными носителями заряда. Величина тока определяется скоростью прихода носителей из объёма к поверхности или в случае полупроводников с высокой подвижностью носителей - током термоэлектронной эмиссии в металл. Контакты металл - полупроводник с Ш. б. широко используются в сверхвысокочастотных детекторах и смесителях (см. Шотки диод ), транзисторах , фотодиодах и в др.

Лит.: Стриха В. И., Бузанева Е. В., Радзиевский И. А., Полупроводниковые приборы с барьером Шоттки, М., 1974; Стриха В. И., Теоретические основы работы контакта металл - полупроводник, К., 1974; Милнс А., Фойхт Д., Гетеропереходы и переходы металл - полупроводник, пер. с англ., М., 1975.

Т. М. Лифшиц.

Большая советская энциклопедия, БСЭ.