Sem an a 6

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REPUBLICA BOLIVARIANA DE VENEZUELA UNIVERSIDAD NACIONAL EXPERIMENTAL DEL TÁCHIRA DEPARTAMENTO DE ELECTRÓNICA ELECTRÓNICA DEL ESTADO SÓLIDO Realizado por: Vera C. Jackson E. C.I : 18.257.523 # 36 San Cristóbal, junio de 2008

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REPUBLICA BOLIVARIANA DE VENEZUELAUNIVERSIDAD NACIONAL EXPERIMENTAL DEL TÁCHIRA

DEPARTAMENTO DE ELECTRÓNICAELECTRÓNICA DEL ESTADO SÓLIDO

Realizado por:

• Vera C. Jackson E. C.I : 18.257.523 # 36

San Cristóbal, junio de 2008

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Modelos de Banda de EnergíaModelo Ideal y Estado Superficial

Relación de energía electrónica para un contacto ideal entre un metal y un semiconductor tipo n en ausencia de estados superficiales.

Inicialmente se muestra que el metal y el semiconductor sin contacto y el sistema no se encuentra en equilibrio térmico.

Si se un conductor conecta al semiconductor con el metal se estableceequilibrio térmico los niveles de Fermi se alinean.

● En relación al nivel de Fermi en el metal, el nivel de Fermi en elSemiconductor es mas bajo en una cantidad igual a la diferencia delas dos funciones de trabajo.

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Modelos de Banda de EnergíaModelo Ideal y Estado Superficial

Relación de energía electrónica para un contacto ideal entre un metal y un semiconductor tipo n en ausencia de estados superficiales.

Se presenta una alta densidad de estadossuperficiales en lasuperficie del semiconductor.

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Modelos de Banda de EnergíaRegión de Vaciamiento

Equilibrio Térmico

SemiconductorTipo N

SemiconductorTipo P

Polarización directa

Polarización inversa

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Efecto SchottkyEste efecto schottky representa una disminución de la

función Φ del metal en el momento en que el semiconductor hace contacto con la estructura. Para determinar ésta disminución se emplea la siguiente ecuación:

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Proceso de Transporte de Corriente

1 Transporte sobre la barrera Schottky.

2 Efecto túnel.

3 Recombinación carga espacial.

4 Inyección de huecos del metal al semiconductor.

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Emisión Termoiónica y Difusión

Diagrama de Banda de Energía incorporando el efecto Schottky. La energía potencial del electrón es qψ(x), y el Pseudo nivel de Fermi es qΦ(x).

La Constante efectiva de Richardson calculada A** en función el campo eléctrico de Barreras para metal-Silicio

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Corriente Túnel

Valores teóricos y experimentales de la Curva Característica para Barrerasde Au-Si.

Ecuación

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Inyección de Portadores Minoritarios

Densidad de la corriente de saturación en función de la concentración de dopado de Barreras de Au-Si para tres diferentes temperaturas.

Estos portadores minoritarios son partículas cuánticas encargadas del transporte de corriente eléctrica que se encuentran en menor proporción en un material semiconductor dopado como tipo N o tipo P.

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Inyección de Portadores Minoritarios

Diagrama de energía de una Barrera Schottky epitaxial.

Factor idealizado n en función de la concentración para diferentes temperaturas.

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Inyección de Portadores Minoritarios

Tiempo normado de almacenamiento de portadores minoritarios en función de la densidad de corriente normada.

Relación normada de la inyección de portadores minoritarios en funciónde la densidad de corriente normada

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Barrera PotencialEs la tensión que hay entre los extremos de la zona de

deflexión. Esta tensión se produce en la unión pn, ya que es la diferencia de potencial entre los iones a ambos lados de la unión. En un diodo de silicio es aproximadamente de 0,7 V.

ΦM = Función Trabajo del Metal ΦBn = Barrera alta de la barrera metal-semiconductor ΦBO = Valor asimptótico de ΦBn para un campo eléctrico cero ΦO = Nivel de energía en la superficie. ΔΦ = Nivel de energía imagen de la barrera baja Δ = Potencial a lo largo de la capa de la interfaz χ = Afinidad electrónica del semiconductor Vbi = Barrera de Potencial εS = Constante dieléctrica del semiconductor εi = Constante dieléctrica de la capa de la interfaz δ = Espesor de la capa de la interfaz QSC = Densidad de carga espacial en el semiconductor QSS = Densidad de estado superficial en el semiconductor QM = Densidad de estado superficialen el metal.

Diagrama de Banda de Energía detalladode un contacto metal-semiconductortipo n con una capa de interfaz delorden de distancias atómicas.

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El diagrama muestra la Altura de la barrera en relación a la función trabajo del metal.

El diagrama muestra el resultado experimental de la barrera alta del contacto metal-silicio tipo n.

Barrera Potencial

Enlaces Covalentes

Enlaces iónicos

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El diagrama muestra la ubicación del nivel de Fermi superficial para algunos metales y el oxígeno sobre GaAs, GaSb y InP. Se observa una pequeña dependencia de la naturaleza química de los metales y del oxígeno

El diagrama muestra el Índice del comportamiento de la interfaz S en función de la diferencia de la electronegatividad de los semiconductores

Barrera Potencial

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Medición Corriente - Voltaje

El diagrama muestra la densidad de corriente en polarización directa en función de la tensiónaplicada de diodos W-Si y W-GaAs

El diagrama muestra un Diodo PtSi-Si con un anillo protector de difusión.

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Medición Corriente - Voltaje

La corriente inversa está directamente relacionada con el diámetro de contacto, pues al ser mayor el diámetro, aumenta el área por donde la corriente puede circular.

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Energía de Activación Es la energía mínima necesaria para generar el flujo

de corriente directa sobre la barrera. A menor temperatura mayor corriente inversa. En el efecto túnel se da mejor para bajas temperaturas, ya que en altas temperaturas presenta mayores obstáculos.

Diagrama de la energía de activación para determinar la altura de la barrera.

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Medición Capacitancia - tensión

Semiconductor con un nivel bajo de dadores y con un nivel alto de dadores. ND es laconcentración baja de dadores y NT es la concentración alta de dadores.