ショットキー障壁の幅について

質問

ただいま有機ELを勉強中なのですが、ショットキー障壁の「幅」について質問があります。

例えばn型半導体と金属の接触の場合、半導体のほうにイオンを注入することで、ショットキー障壁の幅が小さくなり、さらにトンネル効果により、オーミック接触になると書いてあるものを発見したのですがそれはなぜなのでしょうか？
イオンが電極と半導体との界面に集まることで障壁の幅って狭まるものなのでしょうか？不思議でならないです・・・

どうか、よろしくお願いします。

回答No.1

rabbit_cat · ベストアンサー

エネルギーバンド図を描いてみるとわかります。
例えば、金属 - n+ - n て感じで接合して、フェルミ準位が一定になるように接合部でエネルギーバンドを捻じ曲げて無理やりつなげてみると、金属 - n+ の間の障壁の幅が狭まるってのが一目瞭然でわかります。

お礼

なるほど！
確かにつなげると短くなります！
分かりやすい説明ありがとうございました！

回答No.2

gandhi-

これはポアソン方程式を理解すれば全て分かると思います。
ショットキー接合のバンド曲がりだけでなく、半導体内の
ポテンシャル分布は、ポアソン方程式によって支配されます。
（静的な場合は比較的簡単に解析できます）

教科書などで、ショットキー障壁が説明されているところには、
きっとポアソン方程式を解いて、空乏層幅を与える式が導出されているはずです。
１次元の場合、ポアソン方程式は単純な二回微分方程式ですので、
内容は簡単にフォローできると思います。

また、表面にドナーを打ち込むことでバリア幅が薄くなることですが、
定性的に説明すると、イオン化ドナーが電気力線を早く終端するためです。
これは電磁気についてご存知であれば、比較的簡単に理解できるのではないかと思います。

簡単な回答で申し訳ありませんが、参考になれば幸いです。

お礼

教科書と睨めっこしながらなんとなく理解することが出来ました。
電磁気を用いた解答方法ははじめて見ました。すごく新鮮でした。
わざわざ、質問に答えていただきありがとうございました。