发布时间 : 星期六 文章半导体物理 - 复习题更新完毕开始阅读85d85c09844769eae009ed14
第七篇 题解-半导体表面与MIS结构
刘诺 编
7-1、解：
?r?0dQQmm而C??????1??2?因为C??od0dVGVodQm Cs?????3?dVs ?C?dQmdQm11???dVsdVo11dVGdVs?dVo??dQmdQmCoCs又因为 VG?Vs?V0
所以111????4?CCoCs
7-3、解：
（1） 表面积累：当金属表面所加的电压使得半导体表面出现多子积累时，这
就是表面积累，其能带图和电荷分布如图所示：
（2） 表面耗尽：当金属表面所加的电压使得半导体表面载流子浓度几乎为零
时，这就是表面耗尽，其能带图和电荷分布如图所示：
（3）当金属表面所加的电压使得半导体表面的少子浓度比多子浓度多时，这就是表面反型，其能带图和电荷分布如图所示：
7-3、解：理想MIS结构的高频、低频电容-电压特性曲线如图所示；
其中AB段对应表面积累，C到D段为表面耗尽，GH和EF对应表面反型。
7-4、解：使半导体表面达到强反型时加在金属电极上的栅电压就是开启电压。
?VT?Vo?2VBQs???2VBCo这时半导体的表面势
Vs?2VB
?Qs??2k0T?NA??????C????qln??n???O???i?? ?7-5、答：当MIS结构的半导体能带平直时，在金属表面上所加的电压就叫平带电容。平带电压是度量实际MIS结构与理想MIS结构之间的偏离程度的物理量，据此可以获得材料功函数、界面电荷及分布等材料特性参数。
7-6、解：影响MIS结构平带电压的因素分为两种：
（1）金属与半导体功函数差。例如，当Wm VFB1??Vms?Wm?Wsq恢复平带在金属上所加的电压就是 （2）界面电荷。假设在SiO2中距离金属- SiO2界面x处有一层正电荷，将导致C-V特性向负栅压方向移动。如图 ?VFB21??Co?do0xρ?x?dxdo恢复平带在金属上所加的电压就是 在实际半导体中，这两种因素都同时存在时，所以实际MIS结构的平带电压为 平带电压VFB?VFB1?VFB2 ?Wm?Ws??1?????????q???Co?do0xρ?x??dx??do?第六篇习题-金属和半导体接触 刘诺 编 6-1、什么是功函数？哪些因数影响了半导体的功函数？什么是接触势差？ 6-2、什么是Schottky势垒？影响其势垒高度的因数有哪些？ 6-3、什么是欧姆接触？形成欧姆接触的方法有几种？试根据能带图分别加以分析。 6-4、什么是镜像力？什么是隧道效应？它们对接触势垒的影响怎样的？ 6-5、施主浓度为7.0×1016cm-3的n型Si与Al形成金属与半导体接触，Al的功函数为4.20eV，Si的电子亲和能为4.05eV，试画出理想情况下金属-半导体接触的能带图并标明半导体表面势的数值。 6-6、分别分析n型和p型半导体形成阻挡层和反阻挡层的条件。 6-7、试分别画出n型和p型半导体分别形成阻挡层和反阻挡层的能带图。 6-8、什么是少数载流子注入效应？ 6-9、某Shottky二极管，其中半导体中施主浓度为2.5×1016cm-3，势垒高度为0.64eV，加上4V的正向电压时，试求势垒的宽度为多少？ 6-10、试根据能带图定性分析金属-n型半导体形成良好欧姆接触的原因。 第六篇 题解-金属和半导体接触 刘诺 编 6-1、答：功函数是指真空电子能级E0与半导体的费米能级EF之差。影响功函数的因素是掺杂浓度、温度和半导体的电子亲和势。 接触势则是指两种不同的材料由于接触而产生的接触电势差。 6-2、答：金属与n型半导体接触形成阻挡层，其势垒厚度随着外加电压的变化而变化，这就是Schottky势垒。影响其势垒高度的因素是两种材料的功函数，影响其势垒厚度的因素则是材料（杂质浓度等）和外加电压。 6-3、答：欧姆接触是指其电流-电压特性满足欧姆定律的金属与半导体接触。形成欧姆接触的常用方法有两种，其一是金属与重掺杂n型半导体形成能产生隧道效应的薄势垒层，其二是金属与p型半导体接触构成反阻挡层。其能带图分别如下：