Propriedades Elétricas de Materiais
Semicondutores
Parte II
19 de junho de 2015
1. Metal-metal
2. Metal-semicondutor
(a) Ohmico
(b) Retificador
3. Semicondutor-semicondutor
1. Metal-metal
2. Metal-semicondutor
(a) Ohmico
(b) Retificador
3. Semicondutor-semicondutor→junções
Contatos metálicos
• ohmicos
Contatos metálicos
• ohmicos
• função trabalho
Φ
EF
EF
Contatos metálicos
• ohmicos
• função trabalho
Φ
EF
EF
Curvas Características
Polarização direta
Polarização reversa
A Região de Carga Espacial
Distribuição de Carga
Distribuição uniforme:
Distribuição de Carga
Distribuição uniforme:
+
-
Distribuição de Carga
Distribuição uniforme:
+
-
Conservação da carga:
Distribuição de Carga
Distribuição uniforme:
+
-
Conservação da carga:
NAxp = NDxn
Distribuição de Carga
Distribuição uniforme:
+
-
Conservação da carga:
NAxp = NDxn
Poisson:
d2U
dx2=
eN
ε
Distribuição de Carga
Distribuição uniforme:
+
-
Conservação da carga:
NAxp = NDxn
Poisson:
d2U
dx2=
eN
ε
Campo elétrico:
E = −dU
dx
Campo Elétrico
Integrando lado p:
Campo Elétrico
Integrando lado p:
E =eNA
ε(x+ xp)
Campo Elétrico
Integrando lado p:
E =eNA
ε(x+ xp)
Lado n:
E =eNA
ε(x− xn)
Campo Elétrico
Integrando lado p:
E =eNA
ε(x+ xp)
Lado n:
E =eNA
ε(x− xn)
Potencial
Integrando o campo:
Potencial
Integrando o campo:
U (x) =1
2
eNA
εx2 + E (x = 0)x+ c
Potencial
Integrando o campo:
U (x) =1
2
eNA
εx2 + E (x = 0)x+ c
Lado p:
U =eNA
2ε(x+ xp)
2
Potencial
Integrando o campo:
U (x) =1
2
eNA
εx2 + E (x = 0)x+ c
Lado p:
U =eNA
2ε(x+ xp)
2
Lado n:
U =eND
ε
(
1
2x2 + xnx−
1
2xnxp
)
Potencial
Integrando o campo:
U (x) =1
2
eNA
εx2 + E (x = 0)x+ c
Lado p:
U =eNA
2ε(x+ xp)
2
Lado n:
U =eND
ε
(
1
2x2 + xnx−
1
2xnxp
)
Duas coisinhas mais
Duas coisinhas mais
• potencial de contato
U0 = U (xn)
=eND
2εxnl
Duas coisinhas mais
• potencial de contato
U0 = U (xn)
=eND
2εxnl
U0 =e
2ε
NAND
NA +NDl2
Duas coisinhas mais
• potencial de contato
U0 = U (xn)
=eND
2εxnl
U0 =e
2ε
NAND
NA +NDl2
• Região de carga espacial
l =
√
2eU0
e
(
1
NA+
1
ND
)
Duas coisinhas mais
• potencial de contato
U0 = U (xn)
=eND
2εxnl
U0 =e
2ε
NAND
NA +NDl2
• Região de carga espacial
l =
√
2eU0
e
(
1
NA+
1
ND
)
l =
[
2εkBT
e2
(
1
NA+
1
ND
)
lnNAND
n2
i
]1/2