Контакты металл-полупроводник

В невыпрямляющих контактах металл – полупроводник в случае контакта с полупроводником p-типа имеет место соотношение , а в случае контакта с полупроводником n-типа - соотношение . В этих случаях искривления зон получаются обратными по отношению к случаям выпрямляющих контактов, то есть граничные слои оказываются не обедненными, а обогащенными основными носителями. Соответственно удельное сопротивление граничных слоев оказывается значительно меньше, чем у основных слоев полупроводника вдали от границы. Такие переходы являются основой омических контактов.

Зонные диаграммы невыпрямляющих контактов металла с полупроводником:

(а) – контакт с полупроводником p -типа,

(б) - контакт с полупроводником n -типа.

Особым случаем является случай, когда уровень Ферми металла в исходном состоянии лежит ниже середины запрещенной зоны полупроводника n-типа. Поэтому зоны искривляются настолько сильно, что в области пространственного заряда потолок валентной зоны частично расположен на расстоянии менее 1/2 запрещенной зоны от уровня Ферми. Такое расположение характерно для дырочных полупроводников. Следовательно, в данном случае вблизи поверхности полупроводника n-типа образовался тонкий слой полупроводника с обратным типом проводимости. Этот слой называют инверсионным. В целом получился плавный p-n переход, полностью расположенный внутри полупроводника. Образование инверсионного слоя объясняется тем, что электронов в зоне проводимости полупроводника (в граничном слое) оказывается недостаточно для равновесия системы, и в металл должно перейти некоторое количество электронов из валентной зоны, в результате чего образуются дырки.