La structure Métal-Semiconducteur

Introduction

Effets de surface

Le contact Métal-Semiconducteur

La diode SCHOTTKY

Le contact ohmique

Conclusions Exercices


La structure Métal-Semiconducteur - 5.4 La diode SCHOTTKY.

5.4.1. La diode SCHOTTKY polarisée en direct.

fig517 Appliquons sur le métal une tension Vj > 0 par  rapport au semiconducteur.

Le Niveau de FERMI du métal va "descendre" de qVj par rapport au niveau de FERMI du semiconducteur (potentiel Vj > 0 appliqué sur une charge -q)

Dans ces conditions :

  • la hauteur de barrière Métal--> SC reste la même : qb
  • l'énergie de la barrière de potentiel SC---> métal devient :

qV'b = qVb - qVj (eV.)

fig518 Le courant thermoionique Métal----> SC : I0 n'est plus égal au courant de diffusion du SC---> métal:

I0 exp(qVj/kBT) >> I0 car Vj >0.

Il en résulte un courant direct à travers la barrière :

rel518 (mA.)

Quand on applique une différence de potentiel positive sur le métal par rapport au semiconducteur, la barrière est traversée par un courant qui croît exponentiellement en fonction de la tension appliquée. Comme dans le cas de la jonction PN c'est une polarisation directe.

 Une analyse plus détaillée met en évidence l'existence d'un courant dû à la diffusion des trous du semiconducteur vers le métal :

rel520 (nA.)

L'ordre de grandeur entre la quantité de trous (porteurs minoritaires) et la quantité d'électrons (porteurs majoritaires) entraîne que ce courant est négligeable.

La présence d'états de surface  entraîne qu'en  pratique l'énergie de la barrière Métal--> SC (q'b  ) se situe entre :
qb = EG - qE0 et .

Expérimentalement le courant direct prend la forme suivante :

rel521 (mA.)

avec n : facteur d'idéalité 1< n <2 (la diode est idéale quand n = 1).

Loi de Kerr-Martin : A propos de leurs problèmes, les professeurs d'université seront d'extrêmes conservateurs. A propos des problèmes des autres, ils seront les plus libéraux.


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