La structure Métal-Semiconducteur

Introduction

Effets de surface

Le contact Métal-Semiconducteur

La diode SCHOTTKY

Le contact ohmique

Conclusions Exercices


La structure Métal-Semiconducteur - 5.3 Le contact Métal-Semiconducteur.

5.3.2 Cas où qm >qs

Soit le cas ou le travail de sortie du métal qm  est supérieur au travail de sortie du semiconducteur : qs .

Lors de la mise en contact du métal et du semiconducteur, les électrons du semiconducteur situés prés de l'interface possèdent une plus grand énergie que ceux du métal. Ils vont donc transférer vers le métal en laissant derrière eux les atomes donneurs positifs fixes.

travail sortie métal > travail sortie semiconducteur Ce phénomène s'arrête lorsque l'alignement des niveaux de FERMI est réalisé.

Une zone désertée (ZCE) apparaît donc dans le semiconducteur. En faisant l'hypothèse de SHOCKLEY, on supposera que cette zone est entièrement dépourvue de porteurs majoritaires sur une épaisseur W. Au delà , la densité des porteurs majoritaire est égale au dopage N du semiconducteur.

barrière métal-semiconducteur Du côté métal, le surplus d'électrons se concentre sur une zone infiniment mince car la densité d'états d'énergie disponibles est de l'ordre de 1022 cm-3.

 A l'équilibre, quand les niveaux de FERMI sont alignés :

  • la hauteur de la barrière qui s'oppose au passage des électrons du métal---> semiconducteur est :
    barriere de potentiel metal semiconducteur (eV.)
  • La hauteur de la barrière qui s'oppose au passage des électrons du semiconducteur---> métal est :
    barriere de potentiel semiconducteur métal (eV.)

Vb est le potentiel de barrière de la ZCE apparue dans le semiconducteur.

Un contact entre un métal (travail de sortie qm ) et un semiconducteur  (travail de sortie  qs)  tels que  qm > qs présente à l'interface un phénomène de ZCE. Dans ces conditions, on parlera d'une barrière métal-semiconducteur ou encore d'une diode SCHOTTKY (SCHOTTKY barrier).


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Dernière mise à jour : le 30 mars, 2004 Auteur : Bernard BOITTIAUX