Барьер - шоттка
Cтраница 1
Барьеры Шоттки образуются, если происходит перенос электронов с донорпых примесей из диэлектрика на металлический электрод. [1]
Параметры барьера Шоттки можно более подробно изучить с помощью двух независимых методов: измерений емкости и спектров фототока короткого замыкания. Если солнечные элементы освещаются через полупрозрачный выпрямляющий электрод ( алюминий), то наблюдается сильная зависимость между фото-током и спектром поглощения пленок. И наоборот, если элементы освещать через омический электрод, то величина фото-тока обратно пропорциональна коэффициенту поглощения ме-таллфталоцианина. Это показывает, что на омическом контакте фотогенерация свободных) носителей заряда не эффективна, а фототек возникает из-за поглощения квантов света, прошедших через органический слой, на другом контакте. Однако большая часть фотонов поглощается в объеме органического материала без образования носителей заряда. [2]
Для образования барьера Шоттки в цепи коллектора концентрация примеси в активной области полупроводникового материала не должна превышать величины УУ0 Ю17 см-3. Поэтому все известные И2Л - элемента с диодами Шоттки не могут быть реализованы по стандартной биполярной технологии и требуют изменения последовательности и содержания ряда технологических операций базового процесса. На поверхности низколегированной л-области коллектора создаются диоды Шоттки с использованием в качестве барьерного металла алюминия, титана или силицида платины. Анодом диода является металлизированный контакт к области - типа, которая является катодом диода Шоттки. [3]
 |
Структура транзисторов с диодами Шоттки с охранным кольцом ( а и с расширенным электродом ( б. [4] |
Для образования барьера Шоттки металл не должен взаимодействовать с кремнием. Поэтому все термические операции, следующие за осаждением металла, проводятся при температурах, меньших температуры образования эвтектики металл - кремний. Для А1 и Si температура эвтектики невелика и равна 577 С. [5]
Транзистор с барьером Шоттки имеет следующую структуру. На полуизолирующей арсенид-галлиевой подложке толщиной несколько десятков микрон выращен эпитаксиальный слой также арсенида галлия га-типа проводимости толщиной от одного до нескольких десятых долей микрона. С эпитаксиальным слоем созданы омические контакты истока и стока, между которыми располагается выпрямляющий контакт затвора. [6]
В последнее время барьер Шоттки начинает использоваться в качестве коллектора биполярного транзистора ( рис. 8.11), где эмиттером является обычный р-я-переход. В обычном р-я-р-транзисторе при больших уровнях инжекции происходит накопление дырок в коллекторной области. В транзисторе с барьером Шоттки в качестве коллектора время жизни дырок в металле пренебрежимо мало и их накопления не происходит, вследствие чего резко уменьшается время переключения. С этой же целью в некоторых конструкциях транзисторов коллекторный переход состоит из параллельно включенных р-я-перехода и барьера Шоттки. [7]
 |
Схема транзистора [ IMAGE ] Биполярный транзи. [8] |
Одно из применений барьера Шоттки в качестве затвора полевого транзистора было отмечено нами в § 4.1. Рассмотрим транзистор, состоящий из двух барьеров Шоттки, слой металла в которых является общим. Принцип его работы подобен биполярному транзистору. [9]
Кроме случаев использования барьера Шоттки в цепи коллектора для повышения быстродействия, нельзя сказать, что диоды Шоттки широко распространены в биполярных ИС. [10]
 |
Схемы конструкций солнечных элементов на основе а - Si. Н. а - структура с барьером Шоттки. б - структура металл - диэлектрик - полупроводник. в-р-i - / г-структура. [11] |
Солнечные элементы с барьером Шоттки ( см. рис. 6.8, а), процесс изготовления которых наименее сложен, обычно применяются для исследовательских целей. Один из возможных способов изготовления элементов с барьером Шоттки состоит в последовательном осаждении на молибденовую подложку тонкого слоя ( толщиной - 20 нм), легированного фосфором a - Si: Н, слоя нелегированного a - Si: Н и нанесении методом вакуумного испарения пленки палладия толщиной около 5 нм. [12]
В структурах с барьером Шоттки, у которых диэлектрический слой отсутствует, темновой диодный ток обусловлен в основном термоэмиссией основных носителей заряда, проходящих над барьером. Наблюдаются также и более слабые эффекты, связанные с туннелированием основных носителей через верхнюю часть барьера и ( или) их рекомбинацией в обедненном слое, которыми в большинстве солнечных элементов можно пренебречь. Кроме того, имеется поток неосновных носителей заряда, инжектируемых из металла в полупроводник, однако он существенно меньше потока основных носителей. [13]
Следующей проблемой является высота барьера Шоттки. В первом приближении можно считать, что высота барьера Шоттки определяется поверхностными состояниями полупроводника. При очищенной поверхности кремния поверхностные энергетические уровни лежат внутри запрещенной зоны кремния, поэтому даже при хорошей очистке уровень Ферми отличается от соответствующего энергетического уровня в объеме подложки кремния. Когда на поверхность кремния наносится слой металла, уровень Ферми на поверхности кремниевой подложки несколько изменяется за счет работы выхода из металла. [14]
Создание смесительных диодов с барьером Шоттки ( ДБШ) для работы в диапазоне миллиметровых волн позволяет снизить коэффициент шума F супергетеродинного приемника. Целью данной работы являлось экспериментальное определение выигрыша в величине F, который можно получить, используя вместо стандартных кремниевых диодов с точечным прижимным контактом ( ТКД) арсенидогаллиевые ДБШ в балансном смесителе ( БС) 8-мм диапазона, а также определение условий практической реализации этого выигрыша. [15]
Страницы: 1 2 3 4 5