Struktura

Přechod kov-polovodič

Přechod kov-polovodič

Spojení kov-polovodič může vykazovat (při splnění určitých podmínek) usměrňovací účinek stejně jako přechod PN nebo může mít pouze odporový charakter. Usměrňující spojení se nazývá Schottkyho kontakt a k jeho vytvoření je v zásadě potřeba, aby koncentrace příměsí v polovodiči byla malá.

Po vytvoření přechodu kov-polovodič lze smysl potenciálové přehrady (polaritu difúzního napětí) určit podle Schottkyho pravidla:

Volné nosiče náboje v polovodiči se snadněji pohybují z polovodiče do kovu než obráceně.

Z toho plyne, že polovodič typu N při styku s kovem ztrácí elektrony a získává kladný potenciál (obr. 1, levá část), kdežto polovodič typu P ztrácí díry, a tak získává záporný potenciál (obr. 1, pravá část).

Obr. 1: Schottkyho pravidlo

Z předcházejícího obrázku je také zřejmé, že v tomto uspořádání se pro vedení proudu využívá jen majoritních nosičů náboje. Aby byl Schottkyho kontakt polarizován v přímém směru, je nutné připojit záporné napětí na polovodič typu N nebo kladné napětí na polovodič typu P.

Velmi cennou vlastností tohoto kontaktu je zvlášť vysoká rychlost, se kterou kov odebírá z místa přechodu volné nosiče náboje. Součástky, založené na Schottkyho kontaktu se používají jako rychlé spínače a nazývají se Schottkyho diody. Malý odpor tohoto kontaktu také upřednostňuje jejich použití při velmi vysokých kmitočtech.

Neusměrňující spojení se používá k vytvoření kontaktních ploch pro realizaci vývodů z polovodičových součástek. Vzniká tehdy, je-li koncentrace příměsí v polovodiči vysoká, potenciálová přehrada je v důsledku toho naopak malá, nosiče náboje ji překonávají bez překážek, kontakt neusměrňuje a chová se jako odpor. Polovodiče s vysokou koncentrací příměsí se nazývají degenerované a označují se N+, P+.

Vhodné kovy pro vytvoření těchto kontaktů jsou Al, Ti, Ni a sloučeniny Pt, Pd s Si.

Zdroje

  • KOUTNÝ, Jaroslav a Ivo VLK. Elektronika I učebnice.  VYTVOŘENO V RÁMCI PROJEKTU: DIGITÁLNÍ ŠKOLA: ICT VE VÝUCE TECHNICKÝCH PŘEDMĚTŮ, REG. Č. CZ.1.07/1.1.04/01.0137, Vyšší odborná škola a Střední průmyslová škola elektrotechnická, Olomouc 2009

Obrázky

  • Obr. 1: KOUTNÝ, Jaroslav a Ivo VLK. Schottkyho pravidlo, Elektronika I učebnice.  VYTVOŘENO V RÁMCI PROJEKTU: DIGITÁLNÍ ŠKOLA: ICT VE VÝUCE TECHNICKÝCH PŘEDMĚTŮ, REG. Č. CZ.1.07/1.1.04/01.0137, Vyšší odborná škola a Střední průmyslová škola elektrotechnická, Olomouc 2009
Logolink