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.

5.4.3. La diode SCHOTTKY polarisée en inverse.

On porte le métal à un potentiel inférieur à celui du semiconducteur  (Vj < 0) :

fig519 Le Niveau de FERMI du métal va "monter" 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.)

L'épaisseur de la zone désertée est devenue :

W" = W(1 - Vj/Vb)1/2

Plus Vj devient négative, plus l'épaisseur de la ZCE augmente et l'évolution de la capacité statique d'une barrière de surface S s'écrit :

rel522 (pf.)

Le courant d'émission d'électrons du métal vers le semiconducteur est toujours présent, par contre la barrière de potentiel qV"b étant nettement plus importante, le courant de diffusion des électrons du semiconducteur vers le métal à complètement disparu. Il en résulte un courant inverse traversant la barrière  égal à I0.

 Expérimentalement, il apparaît une légère augmentation du courant inverse  en fonction de la tension appliquée. Ce phénomène trouve son origine dans la diminution de la hauteur de la barrière Métal-->SC  sous l'effet du champ extérieur :

rel522avec :

Pour des tensions inverses très grandes (Vj très négative), le champ électrique à l'interface métal-SC devient  suffisant pour provoquer un phénomène d'avalanche. La caractéristique I(V) présente une brusque augmentation du courant inverse exactement comme dans la jonction PN.

Quand on applique une différence de potentiel négative sur le métal par rapport au semiconducteur, la diode SCHOTTKY est traversée par un courant très faible (elle est bloquante). Son schéma électrique se réduit alors à une résistance série tenant compte de l'épaisseur de semiconducteur  et une capacité dont la valeur est fonction de la tension  appliquée. Comme dans la jonction PN, on est dans le cas d'une polarisation inverse.

Découverte de Saunder : La paresse est la mère de neuf inventions sur dix.


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