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polarizzazione inversa

q( -) q( - )+qV=q(V +V)

m m s bi

E

Fm E

qV c

E allargamento della regione di c.s.

Fs aumento della barriera S --> M

E

v

W

polarizzazione diretta q( - )-qV=q(V -V)

m s bi

q( -) E

m c

E

E qV Fs

Fm restringimento della regione di c.s.

riduzione della barriera S --> M

E

v

W

CARATTERISTICA I-V DEL DIODO SCHOTTKY

I è la corrente diretta dal metallo al

I ms

sm semiconduttore, costituita dagli elet-

troni provenienti dal semiconduttore.

I q( - )=qV

E m s bi

ms ci = -

I I

All’equilibrio

q ms sm

Bn E

c

E All’interfaccia si ha: E - E = q

Fm E ci Fs Bn

Fs e quindi gli elettroni all’interfaccia sono:

 

E E q

 

ci Fs Bn

E  

v

V=0 kT kT

n N e N e

s C C

     

      

q E E q qV

   

m s c Fs m s bi

  

kT kT kT kT

n N e e N e N e

ovvero: s C D D

Assumendo le correnti attraverso la giunzione proporzionali al numero di

elettroni presenti: qV

 bi

  kT

I I A N e in cui A è una costante

MS SM D

I I

e sono indotte termicamente (emissione termo-elettronica)

Le correnti ms sm

(N.B.: N è la densità degli stati efficace in B.C.)

C polarizzazione diretta

I sm

I q( - )-qV=q(V -V)

ms m s bi

q( -) E

m c L’applicazione di una polarizzazione

E

E qV Fs

Fm diretta riduce la barriera dal lato del

semiconduttore favorendo il

-

+ passaggio di elettroni da S a M,

squilibrando così le correnti. La

E corrente che si manifesta è data da:

v

W    

q V V qV qV

 

bi bi  

     

kT kT kT

I I I A N e A N e I e 1

 

MS SM D D o  

qV q

 

bi Bn

   2

kT kT

I A N e area A T e

in cui: o D -2 -2

A* = 110 (n-Si) o 32 (p-Si) [A K cm ] (costante efficace di Richardson)

CARATTERISTICHE ESSENZIALI DEL DIODO SCHOTTKY

I

Bassa tensione di soglia (0.2 – 0.3 V)

Funzionamento per portatori maggioritari Schottky

Assenza di capacità di diffusione PN

Elevata velocità di commutazione

Semplicità di realizzazione

Caratteristica inversa di tipo soft V

Bassa tensione di breakdown inverso

Elevata ricombinazione superficiale (la

giunzione è in superficie)

Sottile strato di ossido all’interfaccia

Elevato fattore di idealità

la realizzazione dei contatti di anodo e catodo di un diodo p-n

potrebbe portare alla creazione di giunzioni rettificanti in serie al

diodo stesso -)

q(

q( -) m

m E

F

metallo semiconduttore metallo

GIUNZIONI M-S OHMICHE (CONTATTI OHMICI)

Un contatto ohmico è caratterizzato dalla sua resistenza di contatto. Nel caso di

una giunzione M-S: 

 1

 

 

1

 

 q q

I q k

Bn Bn

 

 

   2 kT kT

A T e e

R   

C    

V kT qA T

 0

V

 

Per avere R 0 deve essere quindi molto piccolo (valori negativi molto grandi

C Bn

creerebero una giunzione al contrario).

Il caso ideale è il contatto neutro: livello del

 vuoto q

< sono ancora

Contatti in cui q

q

m s s

m

ohmici (entro certi limiti) E

c

 E

assenza di rcs (su silicio n) Fm

Questo si puo ottenere solo con un

limitato numero di combinazioni

metallo-semiconduttore (difficilmente

con l’alluminio, ad esempio). E

v

I contatti ohmici M-S si basano quindi sull’attraversamento della rcs da parte dei portatori

per effetto tunnel.

Utilizzando semiconduttori degeneri, la rcs si assottiglia al punto che l’effetto della barriera

di potenziale diventa trascurabile (W inferiore a 2 nm)

q( - )=qV

q( -) m s bi

m I

E

E c

Fm E

Fs caratteristica

ideale di un caratteristica

contatto ohmico reale di un

E contatto ohmico

v

++

n metallo V

n


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AUTORE

Atreyu

PUBBLICATO

+1 anno fa


DESCRIZIONE DISPENSA

In questo materiale didattico relativo al diodo Schottky vengono trattati i seguenti argomenti. Capacità di svuotamento. Barriera di Schottky. Caratteristica I-V del diodo Schottky. Caratteristiche essenziali del diodo Schottky. Giunzioni m-s ohmiche (contatti ohmici). Diodo Gunn (transferred electron device). Uso del diodo Gunn come oscillatore.


DETTAGLI
Corso di laurea: Corso di laurea magistrale in ingegneria elettronica
SSD:
A.A.: 2011-2012

I contenuti di questa pagina costituiscono rielaborazioni personali del Publisher Atreyu di informazioni apprese con la frequenza delle lezioni di Dispositivi elettronici a semiconduttore e studio autonomo di eventuali libri di riferimento in preparazione dell'esame finale o della tesi. Non devono intendersi come materiale ufficiale dell'università Mediterranea - Unirc o del prof Della Corte Francesco Giuseppe.

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