барьер Шоттки иначе барьер Шотки (англ. Schottky barrier) — потенциальный барьер, образующийся в приконтактном слое полупроводника, граничащего с металлом, равный разности работ выхода (энергий, затрачиваемых на удаление электрона из твердого тела или жидкости в вакуум) металла и полупроводника: .

Описание

Назван по имени немецкого ученого В. Шоттки (W. Schottky), исследовавшего такой барьер в 1939 г. Для возникновения потенциального барьера необходимо, чтобы работы выхода металла и полупроводника были различными. При сближении полупроводника -типа с металлом, имеющим большую, чем у полупроводника, работу выхода φ, металл заряжается отрицательно, а полупроводник — положительно, так как электронам легче перейти из полупроводника в металл, чем обратно. Напротив, при сближении полупроводника -типа с металлом, обладающим меньшей φ, металл заряжается положительно, а полупроводник — отрицательно. При установлении равновесия между металлом и полупроводником возникает контактная разность потенциалов:

( — заряд электрона). Из-за большой электропроводности металла электрическое поле в него не проникает, и разность потенциалов  создается в приповерхностном слое полупроводника. Направление электрического поля в этом слое таково, что энергия основных носителей заряда в нем больше, чем в толще полупроводника. В результате в полупроводнике вблизи контакта с металлом при  для полупроводника -типа, или при  для полупроводника -типа возникает потенциальный барьер.

В реальных структурах металл–полупроводник соотношение  не выполняется, так как на поверхности полупроводника или в тонкой диэлектрической прослойке, часто образующейся между металлом и полупроводником, обычно имеются локальные электронные состояния.

Барьер Шоттки обладает выпрямляющими свойствами. Ток через него при наложении внешнего электрического поля создается почти целиком основными носителями заряда. Контакты металл — полупроводник с барьером Шоттки широко используются в сверхвысокочастотных детекторах, транзисторах и фотодиодах.

Автор

  • Гольдт Илья Валерьевич

Источники

  1. Шотки барьер // Физическая энциклопедия. Т. 5 / Гл. ред. А.М. Прохоров. — М.: Советская энциклопедия, 1988. С. 467.
  2. Полупроводниковые преобразователи // Нанометр, 2009. —www.nanometer.ru/2009/04/08/preobrazovatel_barer_shottki_diod_shottki_153822.html (дата обращения: 24.07.2010).

Напишите нам