肖特基結(jié)的基本原理及特性

基本原理

半導(dǎo)體的逸出功一般比金屬的小，故當(dāng)金屬與半導(dǎo)體（以N型為例）接觸時,電子就從半導(dǎo)體流入金屬，在半導(dǎo)體表面層內(nèi)形成一個由帶正電不可移動的雜質(zhì)離子組成的空間電荷區(qū),在此區(qū)中存在一個由半導(dǎo)體指向金屬的電場，猶如筑起了一座高墻，阻止半導(dǎo)體中的電子繼續(xù)流入金屬。從肖特基勢壘的能帶圖可以看出:在界面處半導(dǎo)體的能帶發(fā)生彎曲，形成一個高勢能區(qū)，這就是肖特基勢壘。電子必須具有高于這一勢壘的能量才能越過勢壘流入金屬。當(dāng)平衡時，肖特基勢壘的高度是金屬和半導(dǎo)體的逸出功的差值。

特性

①不同金屬與不同種類的半導(dǎo)體接觸時，具有不同的肖特基勢壘高度。

②勢壘高度隨外加電壓變化。當(dāng)金屬接正電壓時,空間電荷區(qū)中的電場減小,勢壘降低，載流子容易通過；反之勢壘升高，載流子不易通過。因此肖特基結(jié)具有單向?qū)щ姷恼魈匦?。與PN結(jié)相比，肖特基結(jié)電流輸運的顯著特點是多數(shù)載流子起主要作用，因此電荷儲存效應(yīng)小，反向恢復(fù)時間很短。

③肖特基結(jié)的電流-電壓和電容-電壓特性與PN結(jié)的相似，但肖特基結(jié)的電流-電壓曲線的正向開啟電壓較低，正向曲線的斜率較陡，反向擊穿電壓較低。

制造與應(yīng)用

通常用蒸發(fā)、濺射、電鍍等方法在潔凈的半導(dǎo)體表面上淀積一層純金屬膜，形成面接觸肖特基結(jié)。為了長期穩(wěn)定，須進行適當(dāng)熱處理。一般采用遷移率較高的N型半導(dǎo)體材料制造,以便得到較小的串聯(lián)電阻。

肖特基結(jié)用于制作各種微波二極管，如利用正向電流－電壓的非線性制成的變阻管，可用于微波檢波和混頻；利用正向低導(dǎo)通特性制成箝位管；利用反向偏置勢壘特性可制成雪崩二極管、光敏管等；利用反向電容－電壓特性制成變?nèi)荻O管，如砷化鎵肖特基變?nèi)莨苡糜趨⒘?a href="http://www.wenjunhu.com/tags/放大器/" target="_blank">放大器、電調(diào)諧等。1966年研制成用肖特基勢壘作柵極的砷化鎵MES場效應(yīng)管,它是性能優(yōu)良的微波低噪聲晶體管、微波高速開關(guān)管和微波功率晶體管。利用肖特基結(jié)還可制成單片微波集成電路和單片超高速數(shù)字集成電路等