肖特基接觸和歐姆接觸的特點、區別-KIA MOS管

肖特基接觸和歐姆接觸的區別

歐姆接觸(Ohmic contact)和肖特基接觸(Schottky contact)是半導體器件中常見的兩種金屬與半導體接觸類型。

歐姆接觸是指金屬與半導體形成的接觸，其接觸電阻很小，接觸電流與電壓呈線性關系。在歐姆接觸中，金屬與半導體之間沒有形成明顯的勢壘，電子可以自由地通過金屬和半導體之間的接觸面，形成良好的電流通路。歐姆接觸通常用于需要低接觸電阻的區域，如電極、導線等。

肖特基接觸是指金屬與半導體形成的接觸，其接觸電阻比歐姆接觸大，接觸電流與電壓不呈線性關系。在肖特基接觸中，金屬與半導體之間形成一個勢壘，這個勢壘可以控制電子的流動，從而實現電流的整流和調制。肖特基接觸通常用于需要高速開關、低噪聲、高靈敏度等應用，如肖特基二極管、場效應晶體管等。

需要注意的是，某些情況下，金屬與半導體之間的接觸可能同時具有歐姆接觸和肖特基接觸的特性，這種接觸被稱為“歐姆-肖特基接觸”(Ohmic-Schottky contact)。

肖特基接觸和歐姆接觸的特點

歐姆接觸是半導體設備上具有線性并且對稱的電流-電壓特性曲線(I-V curve)的區域。如果電流-電壓特性曲線不是線性的，這種接觸便叫做肖特基接觸。

歐姆接觸是指金屬與半導體的接觸，而其接觸面的電阻值遠小于半導體本身的電阻，使得組件操作時，大部分的電壓降在活動區(Active region)而不在接觸面。

欲形成好的歐姆接觸，有二個先決條件：

(1)金屬與半導體間有低的勢壘高度(Barrier Height)使界面電流中熱激發部分(Thermionic Emission)增加；

(2)半導體有高濃度的雜質摻入(N≥10EXP12cm-3)使半導體耗盡區變窄，電子有更多的機會直接穿透(Tunneling)，而同時使Rc 阻值降低。

若半導體不是硅晶，而是其它能量間隙(EnergyCap)較大的半導體(如GaAs)，則較難形成歐姆接觸(無適當的金屬可用)，必須于半導體表面摻雜高濃度雜質，形成 Metal-n+-n or Metal-p+-p等結構。

肖特基接觸是指金屬和半導體材料相接觸的時候，在界面處半導體的能帶彎曲，形成肖特基勢壘。勢壘的存在才導致了大的界面電阻。與之對應的是歐姆接觸，界面處勢壘非常小或者是沒有接觸勢壘。

理論：當半導體與金屬接觸的時候由于半導體的電子逸出功一般比金屬小，電子就從半導體流入了金屬，在半導體的表面層形成一個帶正電不可移動的雜質離子組成的空間電荷區域。電場方向由半導體指向金屬，阻止電子繼續向金屬中擴散。界面處半導體能帶發生了彎曲，想成一個高勢能區，這就是肖特基勢壘。

肖特基勢壘的高度是金屬和半導體的逸出功的差值。

肖特基二極管結構

肖特基二極管結構如下圖所示，整體上是由金屬和N半導體組成：

1. 陽極：由金屬（金、銀、鋁、鉬等材料）組成，用SiQ2來消除邊緣區域電場，提高二極管反向耐壓值；

2. 陰極：由N-外延層（低摻雜），N型基片（小通態電阻，摻雜濃度為N-的100倍），N+陰極層（減小陰極接觸電阻）以及陰極金屬組成；

3. 通過調整結構參數，在基片和陽極金屬之間形成合適的肖特基勢壘。

從這個結構中，為什么肖特基勢壘區的N半導體的摻雜濃度要低一些，而與陰極金屬接觸的N半導體摻雜濃度要更高呢？

其實這就是“肖特基勢壘”和“歐姆接觸”的差別。

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