半导体界面

更新时间:2022-08-25 17:55

半导体界面(semiconductor interface)是指半导体与其他物质相接触的面。包括半导体一金属、半导体一绝缘介质以及半导体一半导体间接触界面。

简介

半导体界面(semiconductor interface)是指半导体与其他物质相接触的面。包括半导体一金属、半导体一绝缘介质以及半导体一半导体间接触界面。

类型

1、半导体一金属;

2、半导体一绝缘介质;

3、半导体一半导体间接触界面。

研究

半导体界面研究在半导体物理学和器件工艺中占据着很重要的地位。半导体一金属接触是最早为人们所研究的界面。德国人肖特基(Schottky)和英国人莫特(Mott)依据金属和半导体电子功函数不同提出,在半导体一金属界面上存在接触势垒,这一理论能够解释半导体一金属间的整流作用,但不能说明不同金属与半导体接触势垒高度几乎相同。美国人巴丁(Bardeen)进一步提出,半导体表面存在高密度表面,它“锁定”了势垒高度,解释了与金属功函数无关。

应用

半导体一绝缘介质接触在微电子技术中有广泛应用,SiO2/Si是典型的半导体一绝缘介质接触。在SiO2/Si界面存在有:

由于硅晶格周期性中断而产生的“快表面态”;

由于在界面处过量硅离子而产生的固定正界面电荷密度QSS前者可用适当工艺处理降低或消除,而后者则不能从工艺上消除,而且QSS大小与半导体结晶方向密切相关。

稳定的SiO2膜和优质的SiO2/si界面系统使硅成为应用最广泛的半导体材料。两种不同的半导体材料接触,在界面附近形成半导体异质结,界面上仍保持了晶格的连续性,两种半导体晶格常数的差异导致界面上产生大量的界面态(或悬挂键),它对异质结能带结构和电子输运有很大影响,晶格失配越小,界面态密度越低。异质结在现代半导体器件,尤其在激光器和其他光电器件中具有极重要的应用价值。

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