1.5 同型异质结的主要公式
图1-3是突变nN异质结的平衡能带图,由于材料2的功函数φ2小于材料1的功函数φ1,因此材料2的费米能级EF2高于材料1的费米能级EF1,当形成异质结时必然有电子从材料2转移到材料1,直到材料2和材料1有统一的费米能级EF为止,结果材料1靠近界面处形成电子积累层,材料2靠近界面处形成电子耗尽层。
图1-3 突变nN异质结的平衡能带图
突变同型异质结和突变反型异质结相比有两个明显差别:
① 界面一侧是载流子积累层,另一侧是载流子耗尽层;
② 突变同型异质结的内建电势差要小得多。
这样处理界面两侧空间电荷区都是载流子耗尽层的Shockley理论[10]不再适用,求解nN结两侧的泊松方程得[11]
式(1-17)中的接触电势差为超越函数,由于材料1靠近界面处是电子积累层,而材料2靠近界面处是电子耗尽层,因此有(x0-x1)≪(x2-x0),VD1≪VD2。
当时,有
当有外加电压V时,只要将上述公式中的VD、VD1、VD2分别用(VD-V)、(VD1-V1)、(VD2-V2)来代替即可。
上面给出的是突变nN结的主要公式,只要将nN结公式中的施主杂质浓度ND改为受主杂质浓度NA,就得到适用于pP结的公式。
参考文献
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