Kontak Ohmik
Kontak ohmic merupakan wilayah pada perangkat semikonduktor yang telah disiapkan sehingga kurva antara arus-tegangan (I-V) dari perangkat membentuk garis linear dan simetris. Jika karakteristik I-V adalah non-linear dan asimetris, kontak dapat memblokir sebagai Schottky kontak. Tipe kontak ohmic pada Semikonduktor antara lain pada bantalan logam teruapkan yang menggunakan pola Fotolitografi. Rendah-hambatan, kontak stabil sangat penting untuk kinerja dan kehandalan dari sirkuit dan persiapannya serta karakterisasi sebagai upaya dalam pembangunan sirkuit.
Teori
Tingkat fermi (potensial kimia) dari kesetimbangan termal pada dua padatan saat bersentuhan harus bernilai sama. Perbedaan antara energi fermi dan tingkat hampa adalah sebagai fungsi kerja. Kontak logam dan semikonduktor dapat memiliki berbagai fungsi kerja, dinotasikan φM dan φS masing-masing. Jika demikian, apabila dua bahan ditempatkan dalam kontak, elektron akan mengalir dari satu dengan fungsi kerja yang lebih rendah sampai tingkat Fermi mengimbangkan. Akibatnya, bahan dengan fungsi kerja yang lebih rendah akan mengambil sedikit sementara biaya yang positif dengan fungsi kerja yang lebih tinggi akan menjadi sedikit negatif. Hasil potensial elektrostatik membentuk medan yang ditunjuk oleh Vbi. Potensial kontak ini akan terjadi antara antara dua padatan yang melandasi dan merupakan penyebab fenomena seperti pembetulan dalam diode dan efek Seebeck. Pembentukan medan disebabkan lipatan-band dekat dalam persimpangan semikonduktor, tetapi lipatan-band tidak terjadi pada kebanyakan logam.
Persiapan dan karakterisasi kontak ohmic
Pembuatan kontak ohmic telah banyak dipelajari sebagai bagian dari rekayasa material yang yang merupakan suatu seni. oksida secara cepat akan terbentuk pada permukaan Silikon, misalnya, kinerja kontak dapat bergantung sensitif pada rincian persiapan.
Teknologi penting pada berbagai kontak
| Material | Contact materials |
|---|---|
| Si | Al, Al-Si, TiSi2, TiN, W, MoSi2, PtSi, CoSi2, WSi2 |
| Ge | In, AuGa, AuSb |
| GaAs | AuGe, PdGe, Ti/Pt/Au |
| GaN | Ti/Al/Ti/Au, Pd/Au |
| InSb | In |
| ZnO | InSnO2, Al |
| CuIn1-xGaxSe2 | Mo, InSnO2 |
| HgCdTe | In |
Kontak transparan atau semi-transparan diperlukan untuk active matrix LCD display, pada peralatan optoelektronik seperti diode laser dan fotovoltaik. Pilihan yang paling populer adalah indium timah oksida.
Signifikansi
Konstanta waktu RC terkait dengan kontak dapat membatasi respon frekuensi dari perangkat. Pengisian dan pemakaian dari hambatan timbal merupakan penyebabkan utama menghilangnya energi dalam tingginya laju waktu digital elektronik. Hambatan kontak menyebabkan menghilangnya energi melalui pemanasan Joule dalam frekuensi rendah dan sirkuit analog (misalnya, sel surya) yang terbuat dari Semikonduktor kurang umum.
Pustaka
- Sze, S.M. (1981). Physics of Semiconductor Devices. John Wiley & Sons. ISBN 0-471-05661-8. Discussion of theory plus device implications.
- Zangwill, Andrew (1988). Physics at Surfaces. Cambridge University Press. ISBN 0-521-34752-1. Approaches contacts from point of view of surface states and reconstruction.
Lihat bahan
- The American Vacuum Society has an excellent short course on this topic.
- Journal of the American Vacuum Society, Thin Solid Films and Journal of the Electrochemical Society are journals that publish current research on ohmic contacts.