Ohmic contact & Schottky contact

Schottky	Ohmic
금속 + lightly doped	금속 + heavily doped
PN juction과 비슷	낮은 저항
특별한 경우, 원치 않음 (저항을 높이기 때문)(장벽)	많이 쓰임
Rectifying (정류) , 차라리 PN junction을 씀(누설이 큼)	Non - rectifying (V=IR)

 

 

 

 

진공준위 : 전자가 물질과 완전히 떼어짐

전자 친화도 : 진공준위 ~ 전도대 (금속은 없음)

일함수 : 진공준위 ~ 페르미 레벨

 

 

 

 

 

 

일반적으로 메탈의 일함수가 n-type Si의 일함수보다 크다.

 

 

 

 

 

 

Si의 전자가 metal로 이동하면서 Fermi level이 align된다.

이에 따라 밴드들이 휘어진다.

 

 

 

 

 

 

 

 

Schottky condtact

Forward

메탈에서 실리콘으로 이동하는 전자는 일정하지만

실리콘에서 메탈로 이동하는 전자는 익스포넨셜하게 증가하게 된다.

하지만 끝에 저항처럼 걸리게 된다. 이 때문에 반도체 공정에서는 원하는 특성이 아니다.

이를 Sillicide 공정으로 해결한다.

 

Reverse

메탈에서 실리콘으로 이동하는 전자는 일정하지만

실리콘에서 메탈로 이동하는 전자는 0으로 간다.

조금 흐르겠지만 거의 흐르지 않는다.

 

Sillicide 공정

Forward bias의 저항을 줄여주기 위한 공정이다.

Si 위에 금속을 증착한 뒤 anealing을 해준다.

Si와 금속 화합물이 생성된다.

장점 : 싸다, 저항 낮아진다, 열변형 거의 없다.

단점 : 금속 trap 가능성 있음, 누설 전류 생길 수 있음

 

 

Schottky barrier lowering 작성 필요

 

 

 

 

 

 

 

Ohmic contact

숏키보다 더 많이 도핑하는 것이다.

Schottky 보다 더 많은 전자가 이동되면서 페르미 레벨이 align된다.

장벽이 매우 날카로워지게 되고 터널링이 일어나게 된다.

그럼 저 벽이 의미가 없는게 아니냐?

맞다. 오믹은 결국 실리콘과 금속을 붙이는 방법인 것이다.

즉, 전압을 forward든 reverse든 주는대로 전류가 흐르게 하고 싶은 것이다.

옴의 법칙처럼 동작하게 된다. 그래서 Ohmic contact

 

 

 

 

 

I-V Curve

Schottky는 PN juction 처럼 정류기능을 한다.

Ohmic은 일반 회로처럼 비정류동작을 한다.

 

 

그러나 Schottky를 풀로 그리면 아래와 같습니다.